3D drukāšana ir lieliska un daudzpusīga tehnoloģija ar neskaitāmiem pielietojumiem. Tomēr līdz šim tā ir bijusi ierobežota ar vienu lietu – 3D printera izmēru.
Tas drīz varētu mainīties. Kalifornijas Universitātes Sandjego komanda ir izstrādājusi putas, kas var izplesties līdz pat 40 reizēm salīdzinājumā ar sākotnējo izmēru.
“Mūsdienu ražošanā vispārpieņemts ierobežojums ir tāds, ka detaļām, kas izgatavotas, izmantojot aditīvos vai subtraktīvos ražošanas procesus (piemēram, virpas, frēzes vai 3D printerus), jābūt mazākām par pašām mašīnām, kas tās ražo. Tās tiek apstrādātas, piestiprinātas, metinātas vai līmētas, lai veidotu lielākas struktūras.”
“Mēs esam izstrādājuši putu prepolimēra sveķus litogrāfijas aditīvajai ražošanai, kas pēc drukāšanas var izplesties, lai ražotu detaļas, kuru sākotnējais tilpums ir līdz pat 40 reizēm lielāks. Tos ražo vairākas struktūras.”
Vispirms komanda izvēlējās monomēru, kas kalpos par polimēru sveķu pamatelementu: 2-hidroksietilmetakrilātu. Pēc tam viņiem bija jāatrod optimālā fotoiniciatora koncentrācija, kā arī piemērots putu veidotājs, ko kombinēt ar 2-hidroksietilmetakrilātu. Pēc daudziem izmēģinājumiem komanda izvēlējās netradicionālu putu veidotāju, ko parasti izmanto ar polistirola bāzes polimēriem.
Pēc tam, kad komanda beidzot ieguva galīgo fotopolimēra sveķu maisījumu, tā 3D izdrukāja dažus vienkāršus CAD dizainus un desmit minūtes tos uzkarsēja līdz 200 °C. Galīgie rezultāti parādīja, ka struktūra izpletās par 4000 %.
Pētnieki uzskata, ka šo tehnoloģiju tagad var izmantot vieglās lietojumprogrammās, piemēram, spārnu profilos vai peldspējas palīglīdzekļos, kā arī kosmosa, enerģētikas, būvniecības un biomedicīnas lietojumprogrammās. Pētījums tika publicēts žurnālā ACS Applied Materials & Interface.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 19. aprīlis
