محققان یک رویکرد غیرمعمول برای فعال کردن پرینت سه بعدی رزین چند ماده ای ایجاد کرده اند.
پرینت سه بعدی رزین قدیمی ترین فرآیند چاپ سه بعدی است و از زمان توسعه آن تغییر قابل توجهی نکرده است: یک رزین منفرد در یک خمره به طور انتخابی لایه به لایه پلیمریزه می شود. روش‌های پلیمریزاسیون و ساختارهای مکانیکی تغییر کرده‌اند، اما همه این پرینترهای سه‌بعدی رزینی همچنان به این شکل عمل می‌کنند.
اکنون، محققان Heriot-Watt شکل جدیدی از پرینت سه بعدی رزینی را توسعه داده اند که شامل استفاده از نور مادون قرمز نزدیک (980 نانومتر) است. این بسیار متفاوت از سیستم های 385 نانومتری یا 405 نانومتری فعلی است.
چرا از یک طول موج متفاوت استفاده کنیم؟ چند مزیت وجود دارد، اما مهم ترین آنها این است که NIR می تواند بسیار عمیق تر از نور UV به رزین نفوذ کند. سیستم های UV معمولاً تا حدود 0.1 میلی متر، به ضخامت یک لایه نفوذ می کنند. به همین دلیل است که سیستم‌های SLA و MSLA لایه به لایه چاپ می‌کنند.
این سیستم جدید قادر است تا عمق حیرت آور 58 میلی متری به رزین ها نفوذ کند. این امر تعدادی از احتمالات جذاب را برای اشکال جایگزین چاپ سه بعدی باز می کند زیرا لزوماً مجبور نیستید لایه به لایه چاپ کنید.
توجه داشته باشید که این روش بسیار متفاوت از چاپ سه بعدی حجمی است، که از برجستگی ها در مخزن رزین چرخان برای ساخت اشیا به یکباره استفاده می کند. به گفته نویسندگان مقاله، این رویکرد کاملاً پیچیده است، در حالی که رویکرد NIR می تواند چاپگرهای سه بعدی با قیمتی حدود 500 دلار آمریکا تولید کند.
یکی از مفاهیمی که توسط نویسندگان پیشنهاد شده است، چاپ سه بعدی اشیاء در داخل اشیاء چاپ شده سه بعدی قبلی است. این مستلزم قرار دادن اولین شی در یک مخزن رزین دوم و چاپ از آنجا است.
مفهوم دیگر چاپ بخشی از جسم در یک رزین اولیه، سپس شستن رزین شل و چاپ باقیمانده جسم در ماده رزین دوم است. این می تواند در چندین مرحله تکرار شود و منجر به چاپ سه بعدی رزین چند ماده ای شود.
این تیم همچنین رزینی تولید کرده اند که می تواند برای آبکاری انتخابی مس استفاده شود. این روش شامل چاپ یک شی چند ماده با یک ماده رزین آبکاری خاص است. بعداً، هنگامی که جسم در یک سیستم آبکاری غوطه ور می شود، مولکول های مس تنها به قسمت های ساخته شده از رزین مخصوص جذب می شوند.
به عنوان مثال، این رویکرد می تواند برای ایجاد مدارهای الکتریکی در یک شی چاپ شده سه بعدی از طریق آبکاری استفاده شود. با این حال، این احتمال وجود دارد که عناصر رسانا باید روی سطح باشند، در غیر این صورت محلول آبکاری اگر عمیقاً جاسازی شود، نمی تواند به آنها برسد.
یکی دیگر از مزایای کلیدی تکنیک NIR این است که به سیستم لیزری گران قیمت مانند برخی از فرآیندهای چاپ سه بعدی دیگر نیاز ندارد. این اجازه می دهد تا طرح های چاپگر سه بعدی NIR با هزینه کمتر تولید شوند.
واضح است که رویکرد NIR منحصر به فرد است و مزایای جالبی را ارائه می دهد. با این حال، چندین سوال وجود دارد که باید به آنها پاسخ داد.
یکی از مشکلات بزرگ سیستم های رزین فعلی این است که قطعات معمولاً کاملاً شکننده هستند و اغلب نمی توانند در برنامه های تولیدی که در آن تنش مکانیکی رخ می دهد استفاده شوند. آیا رزین NIR قطعات مفیدی تولید می کند؟ اگر نه، پس رویکرد NIR ممکن است آنقدر موفق نباشد.
سوال دیگر حول روش انجام چاپ چند متریال می چرخد. شستن پرینت های جزئی و استفاده مجدد از آنها در کارهای بعدی چاپ مواد چقدر دشوار است؟ چگونه چاپ را بین مراحل تراز می کنید؟ آیا مواد ثانویه به مواد قبلی می چسبند؟
این سؤالات مطمئناً رویکرد چاپ سه بعدی NIR را رد نمی کند، اما نشان می دهد که قبل از تجاری سازی، کار بسیار بیشتری روی این مفهوم لازم است.
از طریق Science Direct
منبع: https://www.fabbaloo.com/news/questions-about-nir-multi-material-resin-3d-printing
