پرینت سه بعدی رزین قابل افزایش

مرحله اول مطالعه بر انتخاب یک مونومر متمرکز بود که به عنوان بلوک ساختمانی برای رزین پلیمری عمل کند. مونومر باید قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش باشد، زمان پخت نسبتاً کوتاهی داشته باشد و خواص مکانیکی مطلوبی را برای کاربردهای با استرس بالاتر نشان دهد. این تیم، پس از آزمایش سه نامزد بالقوه، در نهایت روی 2-هیدروکسی اتیل متاکریلات (ما فقط آن را HEMA می نامیم) مستقر شدند.

هنگامی که مونومر در آن قفل شد، محققان به دنبال یافتن غلظت بهینه شروع کننده نور همراه با یک عامل دمنده مناسب برای جفت کردن HEMA شدند. دو گونه آغازگر نوری برای تمایل به درمان تحت نورهای UV استاندارد 405 نانومتری که معمولاً در اکثر سیستم‌های SLA یافت می‌شوند مورد آزمایش قرار گرفتند. آغازگرهای نوری در نسبت 1:1 با هم ترکیب شدند و با 5 درصد وزنی برای بهینه ترین نتیجه مخلوط شدند. عامل دمنده - که برای تسهیل گسترش ساختار سلولی HEMA و در نتیجه "کف کردن" استفاده می شود - یافتن کمی دشوارتر بود. بسیاری از عوامل آزمایش شده نامحلول یا به سختی قابل تثبیت بودند، اما تیم در نهایت بر روی یک عامل دمنده غیر سنتی که معمولاً با پلیمرهای پلی استایرن مانند استفاده می شود، تصمیم گرفت.

مخلوط پیچیده ای از مواد تشکیل دهنده برای فرموله کردن رزین فوتوپلیمر نهایی استفاده شد و تیم شروع به کار بر روی چاپ سه بعدی چند طرح نه چندان پیچیده CAD کردند. این مدل ها به صورت سه بعدی بر روی فوتون Anycubic در مقیاس 1x پرینت شدند و تا 10 دقیقه در دمای 200 درجه سانتی گراد حرارت داده شدند. گرما عامل دمنده را تجزیه کرد و عمل کف کردن رزین را فعال کرد و اندازه مدل ها را افزایش داد. با مقایسه ابعاد قبل و بعد از انبساط، محققان انبساط حجمی تا 4000٪ (40x) را محاسبه کردند و مدل های چاپ شده سه بعدی را از محدودیت های ابعادی صفحه ساخت فوتون عبور دادند. محققان بر این باورند که به دلیل چگالی بسیار کم مواد منبسط شده، می توان از این فناوری برای کاربردهای سبک وزن مانند هوافیل یا وسایل کمکی شناور استفاده کرد.