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Resine Espandibili ricerche effettuata da laboratori

Resine specifiche super espandibili per le stampanti 3D SLA.


Un team di ricercatori del Dipartimento di Nano Ingegneria dell’Università della California di San Diego ha sviluppato una resina schiumosa espandibile da usare con la tecnologia additiva SLA.  

Questa resina, che è capace di espandersi grazie al calore e ad un trattamento di indurimento a raggi UV, permette la produzione di parti molto più grandi del volume di stampa della macchina usata.  

Sfere in resina stampate in 3d sottoposte al processo di espansione. Immagini dell’università della California.
Sfere in resina stampate in 3d sottoposte al processo di espansione. Immagini dell’università della California (UC) di san Diego.

Limiti geometrici produzione resina

La produzione di componenti, sia per via additiva che sottrattiva, generalmente è limitata dall’area di lavoro o stampa dei macchinari. Per questo motivo, i componenti molto grossi tendono ad essere il risultato di un insieme di piccole parti saldate, agganciate o legate insieme.  

I ricercatori avevano come obbiettivo quello di rompere questi limiti geometrici, citando possibili impieghi in campo aerospaziale, architettonico e biomedicale.  


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Resina espandibile per stampa 3D 

La prima fase di questo studio è stata quella di concentrarsi sulla selezione di un monomero che agisse come componente di costruzione per la resina polimerica. Il monomero doveva indurirsi alla luce UV, avere un tempo di indurimento ragionevolmente breve e mostrare vantaggiose proprietà meccaniche adatte per applicazioni ad alto stress.  

Dopo aver testato tre potenziali candidati, il team ha optato per 2-IDROSSIETIL METACRILATO, conosciuto anche come HEMA.  

Una volta rinchiuso il monomero, i ricercatori si sono concentrati per trovare una concentrazione foto-iniziatore insieme ad un buon agente espandente da mettere insieme ad HEMA.  
Il complesso mix di ingredienti è stato usato per formulare la resina fotopolimerica finale. 

Sono poi passati alla stampa di semplici modelli per testare il materiale. Gli oggetti sono stati stampati su una stampante Anycubic Photon e scaldati a 200° per dieci minuti.  

Il caldo ha decomposto l’agente espandente, attivando cosi l’azione schiumosa della resina, facendo “lievitare” l’oggetto.  

Paragonando il pezzo prima e dopo il trattamento di espansione, i ricercatori hanno calcolato un volume di espansione fino al 4000% (40x), spingendo l’oggetto oltre i limiti dimensionali del piatto di stampa della Photon. Questo materiale potrebbe essere utilizzato per applicazioni leggere, come i profili alari o sostegni galleggianti proprio per la bassissima densità del materiale espanso.  


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