p A fabricação de estruturas 3D de forma livre de termoplásticos envolvendo estruturas salientes (não ancoradas) é apresentada com sucesso por modelagem de deposição fundida (FDM) e escrita direta com tinta (DIW), ainda limitado em termos de materiais aplicáveis ​​e condições de impressão. A impressão 3D de estruturas de forma livre requer materiais de suporte que permitem a impressão de termoplásticos em locais não ancorados. p A fim de abordar a dificuldade de fabricação de forma livre por meio de impressão baseada em extrusão, o uso de géis microparticulados como meio de incorporação tem sido amplamente explorado. Esses métodos são chamados coletivamente de impressão 3D incorporada (e3DP).

p Nessas demonstrações, os géis se comportaram como plásticos Bingham com baixo módulo e baixo limite de elasticidade durante a impressão de resinas de baixa viscosidade. O e3DP permitiu a fabricação de forma livre de diferentes materiais, como silicones, hidrogéis, ligas de fundição, colóides, e hidrogéis contendo células vivas.

p Apesar de todos esses estudos bem-sucedidos, a fabricação de termoplásticos de forma livre não foi demonstrada com o e3DP. Isso ocorre porque os termoplásticos derretidos e os bicos são normalmente maiores que 100 ° C, e não são compatíveis com os meios de suporte constituídos por hidrogéis microparticulados.

p Pesquisadores do Laboratório de Soft Fluidics da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura (SUTD) desenvolveram um método simples para imprimir termoplásticos em 3D usando mídia incorporada de forma livre, denominado precipitação de polímero de forma livre (FPP).

p No FPP, géis microparticulados como meio circundante oferecem simultaneamente duas funções essenciais. Os géis microparticulados forneceram suporte estrutural para a tinta impressa e induziram a mudança de fase da tinta impressa via precipitação por imersão. A impressão 3D com base na precipitação por imersão com micropartículas circundantes desbloqueou a capacidade de fabricação de termoplásticos de forma livre.

p O estudo demonstrou o uso de géis microparticulados à base de água e etanol como géis circundantes que permitiram o aumento do número de solventes e polímeros a serem usados ​​em FPP. Tintas poliméricas com baixas concentrações de polímeros (com baixa viscosidade) e tintas com agentes indutores de poros conferiram porosidade interna às estruturas impressas.

p "Nossa abordagem superou a limitação do uso de meios microparticulados para a fabricação de estruturas de forma livre de termoplásticos, pela primeira vez, usando a precipitação de imersão de tintas de polímero em géis microparticulados, "disse o autor principal do artigo, Dr. Rahul Karyappa, do SUTD.

p "O FPP oferece uma maneira única de fabricar componentes mecanicamente fortes consistindo de termoplásticos em várias formas 3D sem materiais de suporte. Isso expande as tecnologias disponíveis de manufatura aditiva, "acrescentou o investigador principal, Professor Associado Michinao Hashimoto da SUTD.