A força dos produtos impressos em 3-D poderia ser melhorada por meio de uma nova técnica desenvolvida por cientistas da UT e do Oak Ridge National Laboratory.

O novo processo, que usa irradiação UV, poderia fortalecer as ligações de materiais impressos em 3-D para suportar 200 por cento a mais de tensão transversal, de acordo com um estudo publicado em Macro moléculas .

Modelagem de deposição fundida (FDM) é uma técnica popular na indústria de manufatura e é usada regularmente na impressão de protótipos, moldes de processos industriais, e peças sob medida em muitos campos industriais. Em FDM, um filamento é passado através de um bico aquecido e depositado camada por camada para criar uma estrutura.

"Existem cerca de meia dúzia de métodos de impressão 3-D, e a falta de adesão da camada é um problema em todos eles. Isso significa que muitos desses materiais são frágeis, então eles não podem lidar com muita tensão antes de quebrar, "disse o co-autor Mark Dadmun, professor de química da UT e membro do corpo docente do ORNL – UT.

Dadmun e sua equipe ficaram interessados ​​neste problema quando um carro impresso em 3D foi produzido na ORNL. "Embora tenha sido uma conquista incrível, esses carros não são realmente dirigíveis porque têm pontos fracos. Se alguma vez houvesse um acidente, esses carros estilhaçariam. "

Esses pontos fracos são o resultado da má adesão da camada devido à natureza volumosa e às interações minimizadas das cadeias de polímero entre as camadas. Mas Dadmun teve uma ideia para resolver esse problema.

"Descobrimos que fazer ligações químicas entre as camadas do produto impresso fortaleceria o item, porque as moléculas agora estão ligadas entre si, em vez de estarem em camadas onde as moléculas estão apenas flutuando umas nas outras, "disse Dadmun.

No novo processo, ligações químicas são formadas quando uma luz ultravioleta é aplicada durante a impressão. O UV inicia uma reação que une o material de impressão, superando o problema e criando materiais mais resistentes. O método é facilmente implementado e oferece melhorias em FDM para vários materiais.

Dadmun e seus colegas estão agora trabalhando para expandir esse método para outros materiais.

"Em última análise, queremos levar a impressão 3-D de uma tecnologia de fabricante para uma tecnologia de manufatura, "disse Dadmun.