3D ಮುದ್ರಣ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ರಾಳ

ಪಾಲಿಮರ್ ರಾಳಕ್ಕೆ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮಾನೋಮರ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದರ ಮೇಲೆ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೊದಲ ಹಂತವು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿತ್ತು. ಮಾನೋಮರ್ UV-ಗುಣಪಡಿಸಬಹುದಾದಂತಿರಬೇಕು, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಗುಣಪಡಿಸುವ ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಅಪೇಕ್ಷಣೀಯ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬೇಕು. ತಂಡವು, ಮೂರು ಸಂಭಾವ್ಯ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ ನಂತರ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ 2-ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಥೈಲ್ ಮೆಥಾಕ್ರಿಲೇಟ್ (ನಾವು ಅದನ್ನು HEMA ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ) ಮೇಲೆ ಇತ್ಯರ್ಥಪಡಿಸಿತು.

ಮಾನೋಮರ್ ಅನ್ನು ಲಾಕ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಸಂಶೋಧಕರು HEMA ಅನ್ನು ಜೋಡಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಊದುವ ಏಜೆಂಟ್ ಜೊತೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಫೋಟೊಇನಿಶಿಯೇಟರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಹೊರಟರು. ಹೆಚ್ಚಿನ SLA ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ 405nm UV ದೀಪಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಗುಣಪಡಿಸಲು ಇಚ್ಛೆಗಾಗಿ ಎರಡು ಫೋಟೊಇನಿಶಿಯೇಟರ್ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ಫೋಟೊಇನಿಶಿಯೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು 1:1 ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತ ಫಲಿತಾಂಶಕ್ಕಾಗಿ ತೂಕದಿಂದ 5% ರಷ್ಟು ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡಲಾಯಿತು. HEMA ಯ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಚನೆಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಊದುವ ಏಜೆಂಟ್ - 'ಫೋಮಿಂಗ್' ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ - ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿತ್ತು. ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾದ ಅನೇಕ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳು ಕರಗದ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದ್ದವು, ಆದರೆ ತಂಡವು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪಾಲಿಸ್ಟೈರೀನ್ ತರಹದ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಲ್ಲದ ಊದುವ ಏಜೆಂಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿತು.

ಅಂತಿಮ ಫೋಟೊಪಾಲಿಮರ್ ರಾಳವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪದಾರ್ಥಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ತಂಡವು ಕೆಲವು ಸಂಕೀರ್ಣವಲ್ಲದ CAD ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು 3D ಮುದ್ರಣದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿತು. ಮಾದರಿಗಳನ್ನು 1x ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ Anycubic ಫೋಟಾನ್‌ನಲ್ಲಿ 3D ಮುದ್ರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 200°C ನಲ್ಲಿ ಹತ್ತು ನಿಮಿಷಗಳವರೆಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಯಿತು. ಶಾಖವು ಊದುವ ಏಜೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಕೊಳೆಯಿತು, ರಾಳದ ಫೋಮಿಂಗ್ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿತು ಮತ್ತು ಮಾದರಿಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿತು. ಪೂರ್ವ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದ ನಂತರ, ಸಂಶೋಧಕರು 4000% (40x) ವರೆಗಿನ ಪರಿಮಾಣದ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದರು, 3D ಮುದ್ರಿತ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಫೋಟಾನ್‌ನ ಬಿಲ್ಡ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ನ ಆಯಾಮದ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಮೀರಿ ತಳ್ಳಿದರು. ವಿಸ್ತರಿತ ವಸ್ತುವಿನ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಏರೋಫಾಯಿಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ತೇಲುವ ಸಹಾಯಗಳಂತಹ ಹಗುರವಾದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ನಂಬುತ್ತಾರೆ.