أخبار الشركة عن المعالجة الخفيفة للأشعة فوق البنفسجية + الذوبان الذكي يسارع الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى "عصر النفايات صفر"

معالجة ضوء الأشعة فوق البنفسجية + الذوبان الذكي يسرع الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى "عصر النفايات الصفرية"

  طور الباحثون طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد بالاستئصال الضوئي تستخدم راتنجًا حساسًا للضوء يشكل هياكل متينة ودعامات قابلة للذوبان اعتمادًا على نوع الضوء الذي يتعرض له. يعمل ضوء الأشعة فوق البنفسجية (UV) على تصلب الراتنج في شكل قوي ودائم، بينما يخلق الضوء المرئي دعامات أضعف تذوب في مذيبات معينة. هذه الطريقة الجديدة تقضي على الحاجة إلى المعالجة اليدوية اللاحقة مثل القطع أو التبريد، مما يسرع الإنتاج ويقلل من النفايات. الآن يمكنك طباعة تجميعات متعددة الأجزاء وعملية مع أجزاء قابلة للإزالة أو متشابكة في طباعة واحدة، والتخلص فعليًا من الدعامات. بدلاً من التخلص من المادة، يمكنك إعادة تدويرها في الموقع، مما يقلل من النفايات. هذا هو الهدف النهائي.

  كيف تعمل: ابتكار الراتنج مزدوج المعالجة
تبدأ عملية البلمرة الضوئية التقليدية في الحوض (VPP) بنموذج رقمي ثلاثي الأبعاد يحتوي على الكائن وهياكل دعم صغيرة. يتم تقسيم النموذج إلى شرائح وتغذيتها في طابعة VPP ثلاثية الأبعاد، حيث يتم بناؤها طبقة تلو الأخرى. بمجرد اكتمال الطباعة، تزيل المنصة الجزء من خزان الراتنج، وتشطف الراتنج الزائد، وتزيل يدويًا الدعامات المؤقتة وتتخلص منها. يقول دياكو: "في معظم الأوقات، تنتهي هذه الدعامات بتوليد الكثير من النفايات". لمعالجة هذا التحدي، طور الباحثون راتنجًا مزدوج المعالجة يتكون من مونومرات تتفاعل بشكل مميز مع الضوء. يؤدي التعرض للأشعة فوق البنفسجية إلى تكوين هياكل قوية ودائمة، بينما يؤدي الضوء المرئي إلى إنشاء دعامات أضعف وقابلة للذوبان تتحلل في مجموعة متنوعة من السوائل الآمنة غذائيًا، بما في ذلك زيت الأطفال. والجدير بالذكر أن هذه الدعامات يمكن أن تذوب أيضًا في المكون السائل الأساسي للراتنج الأصلي، مما يسهل إعادة التدوير المستمرة للمادة.

  ليس هذا فحسب، بل تغلب الباحثون على هذا القيد من خلال إدخال مونومر ثالث "جسر" يساعد المونومرات الأصلية على الترابط تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية لتشكيل إطار أقوى. مكّن هذا التحسينهم من طباعة كل من الهياكل ثلاثية الأبعاد المتينة والدعامات القابلة للذوبان عن طريق التبديل بين الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي في عملية طباعة واحدة. نجح فريق البحث في طباعة مجموعة من التصميمات باستخدام هذه الطريقة، بما في ذلك التروس المتشابكة، وإطارات الشبكات، والديناصورات المصغرة المحاطة بقذائف بيضية الشكل قابلة للذوبان.

   تفتح هذه التكنولوجيا إمكانيات جديدة لتوسيع نطاق الطباعة ثلاثية الأبعاد للبوليمرات بشكل أكثر استدامة. قال هارت: "سنواصل التحقيق في حدود عمليتنا ونأمل في تطوير المزيد من الراتنجات مع انتقائية الطول الموجي هذه والخصائص الميكانيكية اللازمة للمنتجات المتينة". "بالاقتران مع التعامل الآلي مع الأجزاء وإعادة استخدام الراتنجات المذابة ذات الحلقة المغلقة، هذه مسار مثير نحو الطباعة ثلاثية الأبعاد للبوليمرات على نطاق واسع وفعال من حيث الموارد وفعال من حيث التكلفة."