Neue Methode ermöglicht 3D-Druck mit zähflüssigen Harzen

Chinesische Forschende haben eine neue Methode für den 3D-Druck mit hochviskosen flüssigen Harzen entwickelt. Mithilfe eines linearen Scanverfahrens in der Vat-Photopolymerisation konnten erfolgreich Harze mit einer Viskosität von bis zu 600.000 cps verarbeitet werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für den 3D-Druck da bisher nur niedrigviskose Harze eingesetzt werden konnten.

Im klassischen VPP-Verfahren muss das UV-härtende Harz eine niedrige Viskosität aufweisen, um eine gleichmäßige Aushärtung und eine gute Haftung an der Druckplatte zu gewährleisten. Diese Anforderungen beschränken die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts, da oft reaktive Verdünner hinzugefügt werden müssen, die die ursprünglichen Eigenschaften des Oligomers verändern.

Im Fachmagazin Nature Communications präsentierten Prof. Wu Lixin und sein Team vom Fujian Institute of Research on the Structure of Matter eine neue Technik namens LSVP (Linear Scan-based Vat Photopolymerization). Diese Methode verwendet vier Rollen, um einen isolierten Druckbereich im Harztank zu schaffen. Dies ermöglicht eine gleichzeitige Aushärtung des Harzes und das Ablösen des fertigen Teils, selbst bei einer maximalen Viskosität von 600.000 cps.

Die LSVP-Technik erweitert die Prozessfenster von VPP erheblich. Es wurde auch festgestellt, dass Harze mit hohem CN8888NS-Gehalt besonders gute mechanische Eigenschaften aufweisen, insbesondere wenn der ACMO-Gehalt 10 Gewichtsprozent erreicht. Die Ergebnisse zeigten eine Dehnung des Materials von über 400% und eine Festigkeit von über 20 MPa.

Die Forschung zeigt, dass die LSVP-Technologie eine effiziente Methode für den 3D-Druck von ultrahochviskosen Harzen darstellt, ohne die Notwendigkeit reaktiver Verdünner. Diese Entwicklung könnte den Weg für die Anwendung einer breiteren Palette von Oligomeren in der 3D-Druckindustrie ebnen und so die mechanischen Eigenschaften der Endprodukte signifikant verbessern.