Een nieuw chemisch proces voor additive manufacturing suggereert spannende mogelijkheden voor 4D-geprinte componenten, zoals eigenschappen die in de loop van de tijd veranderen.

Onderzoekers van de Loughborough University hebben een hybride methode ontwikkeld genaamd Material Treatment Extrusion Additive Manufacturing (MaTrEx-AM), die aceton gebruikt om gerichte lagen van 3D-geprinte onderdelen en structuren te versterken.

Door te variëren hoeveel aceton wordt aangebracht en waar het wordt gebruikt, kunnen fabrikanten artikelen maken met nieuwe mechanische eigenschappen, dergelijke controle hoe onderdelen vervormen.

De mogelijkheid om deze tijdsafhankelijk te maken geeft het printproces een 4D aspect.

Toepassingen in de echte wereld zijn onder meer 4D-roosters voor helmvulling om impactletsel te voorkomen en voor biomedische implantaten.

Dr. Andy Gleadall zei:"Het proces voegt laag voor laag materiaal toe - er zijn groeven tussen de lagen, een beetje zoals je zou zien als je veel houtblokken zijwaarts op elkaar zou stapelen, allemaal op een rij.

"3D-geprinte onderdelen zijn vaak zwak vanwege de manier waarop lagen in volgorde worden gelegd, dus er zijn geometrische defecten tussen de lagen en de hechting van materiaal tussen de lagen is mogelijk niet zo goed als het pure polymeer

"De nieuwe mogelijkheden zijn potentieel waardevol voor een enorm scala aan onderdelen en constructies, maar misschien wel de meest voor de hand liggende zijn onderdelen die tijdens bedrijf vervormen en de manier waarop ze vervormen moet worden gecontroleerd.

"De tijdsafhankelijke aard van mechanische eigenschappen betekent dat de benadering een nieuwe dimensie toevoegt aan materiaalmogelijkheden, met in-situ hybride verwerking die een echt 4D-printproces mogelijk maakt."

Het onderzoek, "MaTrEx-AM:een nieuw hybride additief productieproces om selectief mechanische eigenschappen te controleren, " werd gepubliceerd in het tijdschrift Additieve productie.