3D 프린팅은 무궁무진한 활용 가능성을 지닌 멋지고 다재다능한 기술입니다. 하지만 지금까지는 3D 프린터의 크기에 한 가지 제약이 있었습니다.
하지만 이러한 상황은 곧 바뀔지도 모릅니다. 샌디에이고 캘리포니아 대학교 연구팀이 원래 크기의 최대 40배까지 팽창할 수 있는 폼 소재를 개발했기 때문입니다.
"현대 제조에서 일반적으로 받아들여지는 제약 조건은 선반, 밀링 머신 또는 3D 프린터와 같은 적층 또는 절삭 제조 공정을 사용하여 제작된 부품은 해당 부품을 생산하는 기계 자체보다 작아야 한다는 것입니다. 이러한 부품들은 가공, 체결, 용접 또는 접착되어 더 큰 구조물을 형성합니다."
"저희는 리소그래피 적층 제조에 사용되는 발포 프리폴리머 수지를 개발했는데, 이 수지는 인쇄 후 팽창하여 원래 부피의 최대 40배까지 부품을 생산할 수 있습니다. 이러한 수지를 사용하여 여러 가지 구조를 만들 수 있습니다."
먼저, 연구팀은 고분자 수지의 기본 구성 요소인 단량체로 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트를 선택했습니다. 그런 다음 최적의 광개시제 농도와 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트와 결합할 적절한 발포제를 찾아야 했습니다. 여러 차례의 시행착오 끝에, 연구팀은 폴리스티렌계 고분자에 흔히 사용되는 비전통적인 발포제를 선택했습니다.
연구팀은 최종적으로 원하는 광중합 수지를 얻은 후, 간단한 CAD 설계도를 3D 프린터로 출력하고 200°C에서 10분간 가열했습니다. 그 결과, 구조물이 4000% 팽창한 것으로 나타났습니다.
연구진은 이 기술이 항공우주, 에너지, 건설 및 생의학 분야뿐만 아니라 에어포일이나 부력 보조 장치와 같은 경량 응용 분야에도 사용될 수 있다고 믿습니다. 이 연구는 ACS Applied Materials & Interface에 게재되었습니다.
게시 시간: 2023년 4월 19일