Các nhà nghiên cứu từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) đã thực hiện một bước hướng tới việc tạo ra các bộ phận in 3D chính xác và đồng nhất hơn (chẳng hạn như bộ phận giả và vật liệu nha khoa được cá nhân hóa), chứng minh một cách để đo tỷ lệ diện tích vi mô của nguyên liệu lỏng. phương pháp sẽ cứng lại thành nhựa mạnh khi tiếp xúc với ánh sáng.
Kính hiển vi lực nguyên tử tùy chỉnh của NIST (AFM) có đầu hình trụ kích thước nano, tiết lộ quá trình phức tạp của quá trình đóng rắn nhựa, vì chúng phản ứng dưới ánh sáng để tạo thành polyme và cần phải kiểm soát lượng năng lượng ánh sáng đi vào quá trình tạo polyme và in 3D. các quy trình. Lượng khuếch tán hoặc khuếch tán.
Thí nghiệm NIST, được mô tả trong một bài báo mới, cho thấy rằng các điều kiện phơi sáng tổng thể (thay vì tổng năng lượng ánh sáng thường được giả định) kiểm soát mức độ khuếch tán polyme. Ví dụ, tăng cường độ ánh sáng trong thời gian không đổi hoặc ngắn sẽ làm giảm tốc độ chuyển đổi của nhựa thành polyme và có thể làm biến dạng hình dạng của bộ phận được in. Các phép đo này chỉ yêu cầu một vài microlit nhựa, do đó cung cấp một cách để giảm chi phí sản xuất và thử nghiệm các loại nhựa mới.
Trưởng dự án Jason Killgore (Jason Killgore) cho biết: “Nghiên cứu này thực sự khám phá ra quy trình độc đáo và những hiểu biết về khoa học vật liệu được cung cấp bởi công nghệ đo lường mới của chúng tôi.”
Công việc này dựa trên phương pháp AFM liên quan (Chụp động lực cộng hưởng mẫu (SCRPR)) do nhóm NIST phát triển trước đó, có thể đo lường các đặc tính và phương pháp của vật liệu trong thời gian thực ở quy mô nhỏ nhất trong quá trình đóng rắn. Các phép đo này được thực hiện bằng cách sử dụng một đầu dò AFM hình nón thông thường, có các mặt nghiêng và do đó không thể đo lưu lượng hoặc độ dày của chất lỏng cục bộ một cách đáng tin cậy, về mặt kỹ thuật được gọi là độ nhớt.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu của NIST đã định lượng độ nhớt, độ chuyển đổi và độ khuếch tán bằng cách sử dụng một đầu dò AFM hình trụ, có các cạnh thẳng và dòng chất lỏng nhất quán. Khi đầu dò làm xáo trộn nhựa, độ rung của nó sẽ giảm đi một lượng nhất định, tùy thuộc vào chiều dài xi lanh và độ nhớt của chất lỏng. Sự gia tăng độ nhớt của nhựa lỏng có liên quan đến tốc độ chuyển đổi, do đó có thể đo được sự phát triển của polyme trong không gian và thời gian.
Các nhà nghiên cứu sử dụng động lực học chất lỏng tính toán để mô phỏng những thay đổi về lực và vận tốc của bánh xe đẩy nano làm chậm hoặc giảm dao động để xác định lượng nhựa bị ảnh hưởng bởi chuyển động. Bằng cách so sánh độ giảm chấn SCRPR với độ nhớt của nhựa và tỷ lệ chuyển đổi, các nhà nghiên cứu đã vẽ biểu đồ mối quan hệ không gian giữa tỷ lệ chuyển đổi và thời gian trong các điều kiện tiếp xúc khác nhau.
AFM được trang bị bộ điều biến ánh sáng hướng ánh sáng có hoa văn từ đèn LED đến mẫu nhựa. Kết quả đo lường tốc độ chuyển đổi của nhựa đóng rắn nhanh cho thấy trong vòng vài giây sau khi tiếp xúc, polyme đã tích lũy hàng chục micron từ nguồn sáng, cho biết mức độ và tốc độ khuếch tán. Kích thước của mẫu đèn rất quan trọng. Ở cường độ và thời lượng ánh sáng nhất định, các chức năng rộng hơn dẫn đến tỷ lệ chuyển đổi cao hơn.
SCRPR đã khơi dậy sự quan tâm của ngành công nghiệp. Killgore nói rằng cho đến nay, một công ty đã đến thăm NIST và sử dụng nhạc cụ này.
Liên kết đến bài viết này ： Rung xi lanh nano giúp định lượng đóng rắn polyme in 3D
Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！
PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh