Kostengünstiges High-Res Photopolymer auf Indiegogo

Immer öfters tauchen neue kostengünstige Stereolithografie / DLP 3D-Drucker am Markt auf. Die Versorgung mit kostengünstigen Druckmaterial in guter Qualität ist jedoch weiter vergleichsweise teuer. Jemmel Belkacem, ein Spezialist in Sachen Polymeren möchte dies jetzt ändern.

Ein Laser/DLP 3D-Drucker verfestigt mithilfe eines Lasers/ DLP Projektors ein UV-empfindliches, flüssiges Photopolymer zu 3-Dimensionalen Objekten. Im Vergleich zum verbreiteten Fused Filament Fabrication (FFF) Verfahren, können mithilfe dieser auf der Stereolithografie basierenden Technologie, hochauflösende Objekte in kurzer Zeit erzeugt werden. Nachteilig sind dabei jedoch höhere Materialkosten und eingeschränkte Materialeigenschaften.

In letzter Zeit gab es bereits einige Projekte für derartige “resin-based” Eigenbau Projekte. Derartige Projekte sind beispielsweise der Nautilus, mUVe, sLAMPS,  Ilios 3D-Drucker, Lunavast 3D Printer, Miicraft 3D Drucker, Junior Veloso 3D Printer, B9 Creator, Sedgwick Open Source 3D DLP Printer und der Acme Design Monolith. Die 3D-Drucker kommen somit in einen Preisbereich der für immer mehr Anwender interessant wird. Die relativ hohen Druckmaterialkosten schrecken aber noch einige Kunden ab.

Seit einiger Zeit experimentiert man jedoch mit alternativen UV-empfindlichen Kunststoffen, die das Drucken günstiger machen sollen. Meistens war dies jedoch mit Abstrichen in der Qualität verbunden.

Neues kostengünstiges Material auf Indiegogo

Der Franzose Jemmel Belkacem, ein Chemiker und Consultant für Polymere, hat nun nach eigenen Angaben ein “Resin” entwickelt, das hohe Qualität bei kostengünstigen Preisen ermöglichen soll. Über eine Crowdfunding Kampagne bei Indiegogo bietet er das das neue Material ab 50€ / 0,5 Liter an. Verfügbar ist das neue Material ab November 2013.

Belkacem hält bereits ein Patent in diesem Bereich und soll bereits für “große Hersteller” wie 3D Systems, Huntsman und Kevvox gearbeitet haben.

Bei seiner Indiegogo Kampagne erklärt er welche Probleme er bei aktuellen Materialen sieht und wie er diese entgegnen möchte:

What exactly are the problems ?

• low polymerization speed
• bad accuracy
• significant shrinkage
• medium mechanical properties
• low shelf-life
• high viscosity
• limited color range

 

How exactly I will address the problems ?

 

1. Raw materials: bibliographic search and selection of candidates monomers and oligomers as well resins suppliers.
2. Polymerization speed : the effect of the photoinitiator concentration and the light intensity on cure depth of a polymerized network can be examined to create a theoretical model.
3. Accuracy: the measure of linear shrinkage in X and Y will enable us to calculate and integrate a compensation linear coefficient shrinkage during the polymerization.
4. Shrinkage : a model clarifies the relationship between curing depth, the energy dosage and the photoinitiator concentration on the polymerization process.
5. Mechanical properties: the mechanical properties will be optimized through the materials characterization measurements by DMA, DSC, and the flexural strength.
6. Viscosity : the formulation will allow us to play with the viscosity diversity between the raw materials
7. Colors : the dyes integration in the resins will allow us to use a palette of colors.
8. Shelf-life : addition of different stabilizer and study in extreme conditions of temperature and environment.
9. 3D printer tests : during this campaign, i will set up a resins approval period on 3D printers existing in the market.

 

What I will be doing and why ?

1. Resin type : For the time being, i am going to only produce acrylate resins. I personally enjoy printing with acrylate resins for his polymerization characteristics (curing-speed), mechanical properties (tough and flexible) and the post-processing ease (iso-propanol cleaning and short UV post-curing).
2. Polymerization speed : For this, it is important that the spectral emission profiles of the UV-Visible light curing unit match with the absorption characteristics of the photoinitiator. We will adapt the photoinitiator to the wavelength emitted by UV light source of 3D-printers using Laser & DLP systems. The resins polymerize perfectly at the wavelenghts range used by most of 3D printers (between 365 to 405 nm) and for 25 to 100 µm layers thickness.
3. Accuracy : To have a good printing accuracy we will work to control the resolution in X, Y and Z axis. Futhermore, on the cure depth during the resin polymerization.
4. Shrinkage : Our resins will have an optimal deep penetration with the lowest energy to avoid the stress polymerization and reduce the shrinkage of the parts.
5. Viscosity : From my experience in the 3D printing field, it seems that a good viscosity is less than 700 cPs to avoid losses and problems processing.Therefore, i plan to start with a low viscosity resins around 400 cPs.
6. Colors : We will be offering a palette of colors. This includes white, gray, blue, red, orange and green resins.
7. Shelf-life : Our resins will have a long shelf-life and could be guarantee between 6 months and 1 year at normal conditions storage.

8. 3D printer tests : Beta-testers will be selected to achieve tests on their 3D printers in order to validate the compatibility of the new photopolymer resins. I will send an extra sample to the first participant who manifested their interest to be a beta-tester during the Indiegogo campaign.

(c) Picture & Link: Jemmel Belkacem via Indiegogo