열경화성 구조용 레이저 구동 3D 프린팅

XMU(Xiamen University) 연구팀은 열경화성 재료의 3D 프린팅 분야에서 획기적인 발전을 이루었으며, 이는 유연한 전자 장치, 소프트 로봇 공학, 생체의학 비계 등의 제조 방식을 바꿀 수 있는 도약을 공개했습니다."자립형 열경화성 장치의 레이저 보조 직접 3차원 인쇄"라는 제목의 논문에 설명된 새로 개발된 방법은 현장 레이저 유도 응고와 직접 잉크 쓰기를 통합합니다.

이를 통해 지지 재료 없이 복잡하고 자립적인 열경화성 구조를 생성할 수 있으며, 지지 후 제거가 필요한 기존 방법에 비해 크게 개선되었습니다.인쇄하는 동안 집중된 레이저는 강력한 광열 효과를 통해 폴리머 제트를 빠르게 경화시켜 0.25초 이내에 가교를 유발합니다.이 공정은 50마이크로미터만큼 미세한 구조적 분해능을 달성하고 특히 재료 특성의 실시간 조정을 가능하게 합니다. 기계적 계수는 최대 10배까지 변경할 수 있고 전기적 특성은 최대 20배까지 조절할 수 있습니다.

이러한 속도, 정밀도 및 조정 가능성의 조합은 낮은 경화 효율성, 제한된 재료 호환성, 제한된 성능 조정 및 지지 구조에 대한 의존성으로 인해 종종 어려움을 겪는 기존의 직접 쓰기 3D 프린팅 접근 방식(열, 음향 또는 UV 보조)에서 크게 벗어났습니다.

그 의미는 광범위합니다.연구원들은 이 "빠르고 안정적이며 프로그래밍 가능한 제조 전략"이 유연한 전자 장치, 미세 유체 시스템, 소프트 로봇 공학, 장기 온 칩 플랫폼 및 복잡한 3D 아키텍처와 맞춤형 재료 특성이 필요한 생체의학 비계에 적합한 복잡한 다기능 열경화성 장치의 개발을 가속화할 수 있다고 말합니다.실제로 XMU의 혁신은 열경화성 기반 장치의 적층 제조에서 주요 장벽을 낮출 수 있습니다. 지원 재료의 필요성을 없애고 구조적 및 기능적 특성에 대한 즉각적인 제어를 가능하게 함으로써 새로운 방법은 신흥 기술 영역에서 고급 부품을 제조하기 위한 보다 효율적이고 확장 가능하며 다양한 경로를 제공합니다.