अध्ययन के पहले चरण में एक ऐसे मोनोमर का चयन करने पर ध्यान केंद्रित किया गया जो पॉलीमर रेज़िन के निर्माण खंड के रूप में कार्य करेगा। मोनोमर में यूवी विकिरण से उपचार योग्य गुण होने चाहिए, उसका उपचार समय अपेक्षाकृत कम होना चाहिए और उच्च तनाव वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त वांछनीय यांत्रिक गुण प्रदर्शित करने चाहिए। तीन संभावित उम्मीदवारों का परीक्षण करने के बाद, टीम ने अंततः 2-हाइड्रॉक्सीएथिल मेथैक्रिलेट (जिसे हम HEMA कहेंगे) को चुना।
मोनोमर के स्थिर हो जाने के बाद, शोधकर्ताओं ने HEMA के साथ उपयुक्त ब्लोइंग एजेंट के साथ इष्टतम फोटोइनिशिएटर सांद्रता का पता लगाने का प्रयास किया। दो फोटोइनिशिएटर प्रजातियों का परीक्षण मानक 405nm UV प्रकाश के तहत उपचार करने की उनकी क्षमता के लिए किया गया, जो आमतौर पर अधिकांश SLA प्रणालियों में पाए जाते हैं। फोटोइनिशिएटरों को 1:1 अनुपात में मिलाया गया और सर्वोत्तम परिणाम के लिए वजन के अनुसार 5% की मात्रा में मिलाया गया। ब्लोइंग एजेंट - जिसका उपयोग HEMA की कोशिकीय संरचना के विस्तार को सुविधाजनक बनाने और 'फोमिंग' उत्पन्न करने के लिए किया जाएगा - का पता लगाना थोड़ा मुश्किल था। परीक्षण किए गए कई एजेंट अघुलनशील थे या उन्हें स्थिर करना कठिन था, लेकिन टीम ने अंततः एक गैर-पारंपरिक ब्लोइंग एजेंट का चयन किया जो आमतौर पर पॉलीस्टाइनिन जैसे पॉलिमर के साथ उपयोग किया जाता है।
विभिन्न सामग्रियों के जटिल मिश्रण का उपयोग करके अंतिम फोटोपॉलिमर रेज़िन तैयार किया गया और टीम ने कुछ सरल CAD डिज़ाइनों की 3D प्रिंटिंग पर काम शुरू किया। इन मॉडलों को Anycubic Photon मशीन पर 1x स्केल पर 3D प्रिंट किया गया और 200°C पर दस मिनट तक गर्म किया गया। गर्मी से ब्लोइंग एजेंट विघटित हो गया, जिससे रेज़िन की झाग बनाने की क्रिया सक्रिय हो गई और मॉडलों का आकार बढ़ गया। विस्तार से पहले और बाद के आयामों की तुलना करने पर, शोधकर्ताओं ने 4000% (40 गुना) तक आयतन विस्तार की गणना की, जिससे 3D प्रिंट किए गए मॉडल Photon की बिल्ड प्लेट की आयामी सीमाओं से आगे निकल गए। शोधकर्ताओं का मानना है कि विस्तारित सामग्री के अत्यंत कम घनत्व के कारण इस तकनीक का उपयोग एयरफ़ॉइल या उत्प्लावन सहायक उपकरणों जैसे हल्के अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है।
पोस्ट करने का समय: 30 सितंबर 2024
