ساخت پلاستیک پرینت سه بعدی که زیر نور LED ترمیم میشود

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد  به نقل از دیلی میل  گروهی از دانشمندان دانشگاه نیو ساوت ولز (UNSW) راهی ارزان و سریع برای بهبود پلاستیک پرینت سه بعدی را  “در یک پیشرفت تجاری بزرگ” نشان داده اند.

در حال حاضر، دستیابی به همین نتیجه می تواند به معنای جداسازی محصولات و قرار دادن اجزای شکسته در یک سری چرخه گرمایش باشد.
این تیم دریافتند که افزودن یک پودر مخصوص به رزین مایع مورد استفاده در فرآیند چاپ می تواند به ترمیم مواد در صورت آسیب دیدن آنها کمک کند. تعمیرات را می توان در دمای اتاق انجام داد. و فقط باید تحت نور LED انجام شود که باعث واکنش شیمیایی و همجوشی قطعات شکسته می شود.
در حالی که چاپ سه بعدی یا تولید مواد افزودنی عموماً تأثیر کمتری بر محیط زیست دارد. هنوز با تعریف دقیق سازگاری با محیط زیست مطابقت ندارد.

دکتر ناتانیل کوریگان، سخنگوی تیم تحقیقاتی می‌گوید،

با تعداد زیادی پلاستیک درگیر و چاپگرهایی که برای روزها کار می‌کنند، هرگونه تاخیر ناشی از تعمیر شکستگی‌ها معمولاً شامل زمان، هزینه و اتلاف اضافی می‌شود. اما اکنون می توان آنها را به راحتی و به سرعت ترمیم کرد. و در بسیاری از موقعیت ها می توان اجزای آسیب دیده را نیز به جای بیرون انداختن برای شروع دوباره نجات داد.

کوریگان میگوید :

“یک مزیت زیست محیطی آشکار وجود دارد، چراکه شما مجبور نیستید هر بار که یک ماده کاملاً جدید شکسته می شود دوباره سنتز کنید.”
ما در حال افزایش طول عمر این مواد هستیم که ضایعات پلاستیکی را کاهش می دهد.

افزودنی پودری مورد استفاده در این پلاستیک چیست؟

افزودنی پودری مورد استفاده یک تری تیو کربنات یا عامل RAFT است که در اصل توسط CSIRO ساخته شده است.تری تیو کربنات از واکنش هیدروسولفید با دی سولفید کربن به دست می آید. این امکان تنظیم مجدد شبکه عناصری که مواد چاپی را تشکیل می دهند را می دهد و اجازه می دهد تا آنها را با هم ترکیب کنند.

این اتفاق در عرض ۳۰ دقیقه زمانی رخ می دهد که نورهای UV LED مستقیماً بر روی پلاستیک شکسته تابیده می شوند و “درمان” کامل تقریباً در یک ساعت اتفاق می افتد.

آزمایش‌ها، از جمله بر روی یک ویولن پرینت سه بعدی، نشان می‌دهد که استحکام پلاستیک خود تعمیر شده به طور کامل به حالت شکسته اولیه خود بازیابی می‌شود.

این تیم معتقد است که تجاری سازی با توجه به ساده و سرعت سیستم آنها امکان پذیر است.

کوریگان گفت:

“فرآیندهای دیگری نیز وجود دارند که این کار را انجام می دهند. اما آنها برای تعمیر مواد به شیمی حرارتی متکی هستند و معمولاً حدود ۲۴ ساعت و چرخه های حرارتی متعدد برای رسیدن به همان نوع نتیجه طول می کشد.”

محدودیت دیگر این است که شما به کوره‌ای نیاز دارید که با دمای بالا گرم شده باشد. و بدیهی است که نمی توانید مواد پلاستیکی را در محل تعمیر کنید. ابتدا باید آن را از قطعه جدا کنید که باعث افزایش پیچیدگی و تاخیر می شود.

با سیستم مذکور، می توانید پلاستیک شکسته را در جای خود رها کنید و نور را به کل قطعه بتابانید. وی افزود : “در بسیاری از جاهایی که از مواد پلیمری استفاده می کنید، می توانید از این فناوری استفاده کنید.”

Corrigan و همکاران UNSW، سیریل بویر و مایکل ژانگ معتقدند که این فناوری می تواند در طیف وسیعی از کاربردها استفاده شود که در آن مواد سه بعدی پیشرفته در قطعات تخصصی با فناوری پیشرفته استفاده می شود.