3D-printen is een coole en veelzijdige technologie met talloze toepassingen. Tot nu toe was de technologie echter beperkt tot één ding: de grootte van de 3D-printer.
Dit kan binnenkort veranderen. Een team van UC San Diego heeft een schuim ontwikkeld dat tot wel 40 keer zijn oorspronkelijke grootte kan uitzetten.
"In de moderne maakindustrie geldt over het algemeen de beperking dat onderdelen die met behulp van additieve of subtractieve productieprocessen (zoals draaibanken, freesmachines of 3D-printers) worden vervaardigd, kleiner moeten zijn dan de machines zelf die ze produceren. Onderdelen kunnen worden bewerkt, bevestigd, gelast of gelijmd om grotere structuren te vormen."
“We hebben een geschuimde prepolymeerhars ontwikkeld voor lithografische additieve productie die na het printen kan uitzetten om onderdelen te produceren met een volume tot wel 40 keer het oorspronkelijke volume. Verschillende structuren worden hiervoor gebruikt.”
Allereerst koos het team een monomeer dat de bouwsteen van de polymeerhars zou vormen: 2-hydroxyethylmethacrylaat. Vervolgens moesten ze de optimale concentratie van de foto-initiator vinden, evenals een geschikt blaasmiddel om te combineren met 2-hydroxyethylmethacrylaat. Na vele proeven koos het team voor een onconventioneel blaasmiddel dat veelvuldig wordt gebruikt bij polymeren op basis van polystyreen.
Nadat ze eindelijk de juiste fotopolymeerhars hadden, printte het team enkele eenvoudige CAD-ontwerpen in 3D en verhitte deze gedurende tien minuten tot 200 °C. De uiteindelijke resultaten lieten zien dat de structuur met 4000% was uitgezet.
De onderzoekers zijn van mening dat de technologie nu kan worden gebruikt in lichtgewicht toepassingen zoals vleugelprofielen of drijfhulpmiddelen, maar ook in de lucht- en ruimtevaart, energie, bouw en biomedische sector. De studie werd gepubliceerd in ACS Applied Materials & Interface.
Geplaatst op: 19 april 2023