محققان دانشگاه فنی وین (TU Wien)، موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، دانشگاه RWTH آخن، و کارشناسان مواد از UpNano مطالعه جامعی در مورد چاپ سه بعدی پلیمریزاسیون دو فوتونی (2PP) انجام داده‌اند.
این مطالعه که در Advanced Materials منتشر شده است، شامل اولین آزمایش خواص مکانیکی در نمونه های حجیم از طریق پرینت سه بعدی 2PP، با استفاده از روش های استاندارد شده است. این تیم طیف وسیعی از خواص مکانیکی، از جمله کشش، خمش، سختی، خزش و رفتار شکست را ارزیابی کردند. برای این مطالعه، محققان از چاپگر سه بعدی NanoOne 2PP UpNano و رزین‌های با کارایی بالا UpPhoto و UpDraft برای ارتقاء کارآمد استفاده کردند.
علاوه بر این، سایر مواد مورد استفاده مواد ETA/TTA – اتوکسیله (20/3)-trimethylolpropane triacrylate (ETA) در ترکیب با trimethylolpropane triacrylate (TTA) بودند. قابل ذکر است، مواد UpNano کیفیت مواد برتر را در مقایسه با ETA/TTA نشان می‌دهند، به طوری که هر دو ماده بلافاصله پس از پرینت کامل خشک می‌شوند، بنابراین پس از عملیات اضافی حذف می‌شوند.
Bernhard Küenburg، مدیرعامل UpNano می‌گوید: «در حال حاضر، هیچ روش تست استاندارد پذیرفته‌شده‌ای برای قطعات پرینت سه بعدی 2PP در مقیاس میکرو یا نانو وجود ندارد. اما حتی اگر وجود داشته باشد، خواص مکانیکی یک قطعه در مقیاس بزرگ را نمی‌توان به سادگی از چنین نمونه‌هایی در مقیاس کوچک برون یابی کرد. بنابراین، کار تیم TU Wien و همکارانش یک پیشرفت واقعی در راه کاربرد صنعتی چاپ سه بعدی 2PP است.
تست استاندارد مشخصه قطعات پرینت سه بعدی 2PP در مقیاس بزرگ را امکان پذیر می کند
به گفته محققان، پرینت سه بعدی 2PP به عنوان یک فناوری قوی و با وضوح بالا متمایز است. آخرین نسخه چاپگرهای سه بعدی 2PP، وضوح فوق العاده بالا را با سرعت تولید بالا، بیش از 450 میلی متر ترکیب می کند.3/h، تولید سازه های قابل توجهی را با ابعاد تا چند سانتی متر تسهیل می کند. در نتیجه، چاپ سه بعدی 2PP به عنوان یک گزینه جذاب برای کاربردهای صنعتی و تولید در مقیاس بزرگ ظاهر می شود.
در نتیجه، اهمیت روش‌های استاندارد برای ارزیابی خواص مکانیکی قطعات پرینت‌شده 2PP 3 بعدی در حال افزایش است. از طریق این تحقیق، تیم با استفاده از موفقیت آمیز روش‌های تست استاندارد برای قطعات پرینت سه بعدی 2PP در مقیاس ماکرو، مانند نمونه‌های تست استاندارد ISO با اندازه 35 میلی‌متر، برای اولین بار به نقطه عطف مهمی دست یافت. این دستاورد بینش ارزشمندی در مورد خواص مکانیکی این قطعات چاپ شده ارائه می دهد.
برای دستیابی به سرعت تولید لازم برای نمونه های بزرگ، تیم از اهداف 10x یا 5x نصب شده بر روی یک چاپگر NanoOne استفاده کرد. این شرکت می‌گوید در حال حاضر، این پرینتر به‌عنوان سریع‌ترین چاپگر سه‌بعدی 2PP تجاری موجود در بازار است که می‌تواند بیش از 15 مرتبه از نظر حجم چاپ را چاپ کند.
علاوه بر این، چاپ سه بعدی 2PP UpPhoto و UpDraft نسبت به روش های چاپ سه بعدی مبتنی بر نور جایگزین برتری دارد. بلافاصله پس از چاپ، قطعات کاملا پخته و مستحکم را تولید می کند و نیاز به پس کیورینگ را از بین می برد. این ویژگی به ویژه برای دستگاه های میکروسیال پرینت سه بعدی سودمند است و امکان ایجاد ساختارهای میکروکانال داخلی پیچیده را فراهم می کند.
تولید پیشرفته با چاپ سه بعدی 2PP
در سال‌های اخیر، موسسات دیگری نیز به طور فعال تحقیقاتی در رابطه با فناوری چاپ سه بعدی 2PP انجام داده‌اند. به عنوان مثال، محققان دانشگاه بیرمنگام و دانشگاه کوئینزلند جنوبی از پرینت میکرو سه بعدی، به ویژه فرآیند چاپ سه بعدی 2PP برای ساختن سوزن های کوچک استفاده کردند. 2PP ساخت دقیق ریزساختارهای پیچیده، یافتن کاربردها در دستگاه های میکروسیال، فوتونیک و دستگاه های پزشکی را امکان پذیر می کند. این تیم فرآیند 2PP را با استفاده از چاپگر سه بعدی Nanoscribe Photonic Professional GT بهینه کرد و به قدرت لیزر 80 میلی وات، سرعت چاپ 50000 میکرومتر بر ثانیه و فواصل برش 0.5-0.7 میکرومتر دست یافت. میکروسوزن‌ها دارای کانال‌های جانبی برای تحویل دارو بودند که آزمایش‌های موفقیت آمیز نفوذ پوست را روی جسد خوک انجام داد.
محققان دانشگاه فرایبورگ و نانواسکریپ از یک سیستم 2PP برای ساخت ریزساختارهای سیلیکا شیشه ای با وضوح زیر میکرومتر استفاده کردند. این تیم با استفاده از رزین مبتنی بر پلیمر “Glassomer” خود به زبری سطح 6 نانومتر دست یافتند که به طور قابل توجهی کمتر از قطعات شیشه ای معمولی است. روش درگیر در این مطالعه از یک نانوکامپوزیت منحصر به فرد سیلیکات گلاسومر استفاده کرد که با افزایش اتصالات عرضی شیمیایی برای افزایش شفافیت و پایداری بهبود یافت و آن را برای پرینت سه بعدی سازه های شیشه مانند مناسب تر کرد.
چی گرایش های چاپ سه بعدی آیا رهبران صنعت امسال را پیش بینی می کنند؟
چه می کند آینده پرینت سه بعدی برای 10 سال آینده نگه دارید؟
برای به روز ماندن از آخرین اخبار پرینت سه بعدی، فراموش نکنید که مشترک شوید خبرنامه صنعت چاپ سه بعدی یا ما را دنبال کنید توییتر، یا صفحه ما را در آن لایک کنید فیس بوک.
وقتی اینجا هستید، چرا مشترک ما نمی شوید یوتیوب کانال؟ شامل بحث، خلاصه، فیلم کوتاه، و پخش مجدد وبینار.
آیا به دنبال شغل در صنعت تولید مواد افزودنی هستید؟ بازدید کنید مشاغل پرینت سه بعدی برای انتخاب نقش ها در صنعت
تصویر ویژه پیشرفتی را در خصوصیات مواد ریز اجزاء نشان می دهد – نمونه های تست استاندارد ISO برای آزمایش مواد کششی، با ارتفاع 35 میلی متر، که با استفاده از پلت فرم چاپ سه بعدی NanoOne 2PP توسط UpNano چاپ شده است. عکس از طریق UpNano.
منبع: https://3dprintingindustry.com/news/two-photon-polymerization-3d-printing-research-scales-up-with-standardized-testing-228699/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=two-photon-polymerization-3d-printing-research-scales-up-with-standardized-testing
