ระยะแรกของการศึกษามุ่งเน้นไปที่การคัดเลือกโมโนเมอร์ที่จะทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของเรซินพอลิเมอร์ โมโนเมอร์นี้ต้องสามารถบ่มด้วยแสงยูวีได้ มีระยะเวลาบ่มค่อนข้างสั้น และมีคุณสมบัติเชิงกลที่เหมาะสมกับการใช้งานภายใต้ความเค้นสูง หลังจากทดสอบโมโนเมอร์ที่มีศักยภาพสามชนิดแล้ว ในที่สุดทีมวิจัยก็ตัดสินใจเลือกใช้ 2-ไฮดรอกซีเอทิลเมทาคริเลต (เราจะเรียกสั้นๆ ว่า HEMA)
เมื่อโมโนเมอร์ถูกล็อคเข้าที่แล้ว นักวิจัยจึงเริ่มค้นหาความเข้มข้นของโฟโตอินิทีเอเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด พร้อมกับสารเป่าที่เหมาะสมเพื่อจับคู่กับ HEMA มีการทดสอบโฟโตอินิทีเอเตอร์สองชนิดว่าสามารถบ่มภายใต้แสงยูวีมาตรฐาน 405 นาโนเมตร ซึ่งพบได้ทั่วไปในระบบ SLA ส่วนใหญ่ โฟโตอินิทีเอเตอร์ถูกผสมในอัตราส่วน 1:1 และผสมที่ 5% โดยน้ำหนักเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ส่วนสารเป่าซึ่งจะใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการขยายโครงสร้างเซลล์ของ HEMA ส่งผลให้เกิด "ฟอง" นั้น ค่อนข้างยากที่จะหาสารเป่าได้ สารเป่าหลายชนิดที่ทดสอบไม่ละลายน้ำหรือทำให้คงตัวได้ยาก แต่ในที่สุดทีมวิจัยก็ตัดสินใจเลือกใช้สารเป่าที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้กับพอลิเมอร์ที่คล้ายโพลีสไตรีน
ส่วนผสมที่ซับซ้อนถูกนำมาใช้เพื่อสร้างเรซินโฟโตโพลิเมอร์ขั้นสุดท้าย และทีมงานได้เริ่มพิมพ์แบบจำลอง CAD ที่ไม่ซับซ้อนมากนักด้วยการพิมพ์ 3 มิติ แบบจำลองเหล่านี้ถูกพิมพ์ 3 มิติบน Anycubic Photon ที่ระดับ 1x และให้ความร้อนที่ 200°C นานถึงสิบนาที ความร้อนจะสลายตัวสารเป่า กระตุ้นการเกิดฟองของเรซินและขยายขนาดของแบบจำลอง เมื่อเปรียบเทียบขนาดก่อนและหลังการขยายตัว นักวิจัยคำนวณการขยายตัวเชิงปริมาตรได้สูงถึง 4,000% (40 เท่า) ซึ่งผลักดันแบบจำลองที่พิมพ์ 3 มิติให้ก้าวข้ามข้อจำกัดด้านขนาดของแผ่นสร้างของ Photon นักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้กับงานที่มีน้ำหนักเบา เช่น แอโรฟอยล์ หรือวัสดุช่วยพยุงตัว เนื่องจากวัสดุที่ขยายตัวนี้มีความหนาแน่นต่ำมาก
เวลาโพสต์: 30 ก.ย. 2567
