3D-printing er en kul og allsidig teknologi med utallige bruksområder. Frem til nå har den imidlertid vært begrenset til én ting – størrelsen på 3D-printeren.
Dette kan endre seg snart. Et team ved UC San Diego har utviklet et skum som kan utvide seg opptil 40 ganger sin opprinnelige størrelse.
«I moderne produksjon er en generelt akseptert begrensning at deler laget ved hjelp av additive eller subtraktive produksjonsprosesser (som dreiebenker, freser eller 3D-printere) må være mindre enn maskinene selv som produserer dem. De må maskineres, festes, sveises eller limes for å danne større strukturer.»
«Vi har utviklet en skummet prepolymerharpiks for litografisk additiv produksjon som kan ekspandere etter trykking for å produsere deler opptil 40 ganger det opprinnelige volumet. Flere strukturer produserer dem.»
Først valgte teamet en monomer som skulle være byggesteinen i polymerharpiksen: 2-hydroksyetylmetakrylat. Deretter måtte de finne den optimale konsentrasjonen av fotoinitiator samt et passende blåsemiddel å kombinere med 2-hydroksyetylmetakrylat. Etter mange forsøk bestemte teamet seg for et ikke-tradisjonelt blåsemiddel som vanligvis brukes med polystyrenbaserte polymerer.
Etter at de endelig fikk tak i den endelige fotopolymerharpiksen, 3D-printet teamet noen enkle CAD-design og varmet dem opp til 200 °C i ti minutter. De endelige resultatene viste at strukturen utvidet seg med 4000 %.
Forskerne mener at teknologien nå kan brukes i lette applikasjoner som vingeprofiler eller oppdriftsvester, samt innen luftfart, energi, konstruksjon og biomedisin. Studien ble publisert i ACS Applied Materials & Interface.
Publisert: 19. april 2023