Virginia Tech e Michelin hanno sviluppato un processo per la stampa 3D con lattice di gomma

I ricercatori hanno scoperto un nuovo metodo per la stampa in 3d con lattice di gomma.

I ricercatori della Virginia Tech hanno sviluppato un processo per la stampa 3D di lattice di gomma in collaborazione con Michelin North America.

In un articolo di rivista pubblicato all’interno di ACS Applied Materials & Interfaces, i ricercatori hanno illustrato in dettaglio le loro scoperte iniziali nel tentativo di stampare in 3D con questo materiale storicamente stimolante, tra cui la modifica chimica del lattice liquido per renderli stampabili e la costruzione di una stampante 3D personalizzata.

La scoperta congiunta industria-accademica è stata fatta a seguito del premio National Science Foundation in linea con il programma Grant Opportunities for Academic Liaison with Industry. Mentre i tentativi di stampa 3D con gomma al lattice sono già stati fatti e documentati nella letteratura scientifica, si dice che questa ultima ricerca del Macromolecules Innovation Institute (MII), del College of Science e del College of Engineering si avvicini alla replica delle proprietà meccaniche del materiale nella produzione additiva che mai.

Dopo aver inizialmente tentato di produrre un materiale in grado di fornire il peso molecolare ideale e le proprietà meccaniche, i ricercatori si sono rivolti ai lattici liquidi commerciali. Questi materiali sono estremamente fragili e difficili da alterare, il che sarebbe necessario per consentire la stampa allo stato solido. Il team ha ideato una struttura reticolare in grado di mantenere in posizione le particelle di lattice e consentire l’aggiunta di fotoiniziatori e altri composti per facilitare la stampa 3D alla luce UV.

Per fare ciò, è stata costruita una stampante 3D personalizzata basata su un brevetto depositato nel 2017 da due membri del team che coinvolgono la scansione di luce UV su una vasta area. La stampante ricopre un sottile strato di resina di lattice e un proiettore quindi cura una specifica area dell’area di costruzione con luce UV. La prima versione ha portato alla dispersione di particelle fluide di lattice all’esterno della luce UV proiettata sulla superficie della resina di lattice, causando parti imprecise. Tuttavia, per la seconda versione, hanno incorporato una fotocamera per esaminare come la luce reagisce con il materiale e regolare i parametri di stampa di conseguenza per garantire l’indurimento della forma desiderata.

Le parti finali del lattice stampato in 3D hanno mostrato forti proprietà meccaniche in una matrice nota come rete polimerica semi-interpenetrante, che era la prima volta che questa era stata documentata per i lattici elastomerici. La speranza è che questa ricerca iniziale aprirà la capacità della stampa con una varietà di materiali elastici per applicazioni come la robotica morbida e dispositivi medici.

Il rapporto completo, scritto da Philip J. Scott, Viswanath Meenakshisundaram, Maruti Hegde, Christopher R. Kasprzak, Christopher R. Winkler, Keyton D. Feller, Christopher B. Williams e Timothy E. Lang

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