La résistance des produits imprimés en 3D pourrait être améliorée grâce à une nouvelle technique développée par des scientifiques de l'UT et du Oak Ridge National Laboratory.

Le nouveau procédé, qui utilise l'irradiation UV, pourrait renforcer les liaisons des matériaux imprimés en 3D pour résister à 200% de contraintes transversales supplémentaires, selon une étude publiée dans Macromolécules .

La modélisation par dépôt de fusion (FDM) est une technique populaire dans l'industrie manufacturière et est régulièrement utilisée dans l'impression de prototypes, moules de procédés industriels, et des pièces sur mesure dans de nombreux domaines industriels. Dans FDM, un filament est passé à travers une buse chauffée et déposé couche par couche pour créer une structure.

"Il existe environ une demi-douzaine de méthodes d'impression 3D, et un manque d'adhérence de la couche est un problème dans chacun d'eux. Cela signifie que beaucoup de ces matériaux sont cassants, donc ils ne peuvent pas supporter beaucoup de tension avant de se casser, " a déclaré le coauteur Mark Dadmun, professeur de chimie à l'UT et membre conjoint du corps professoral ORNL-UT.

Dadmun et son équipe se sont intéressés à ce problème lorsqu'une voiture imprimée en 3D a été produite à l'ORNL. « Bien que ce fut un accomplissement incroyable, ces voitures ne peuvent pas être conduites car elles ont des faiblesses. Si jamais il y avait un crash, ces voitures se briseraient."

Ces faiblesses sont le résultat d'une mauvaise adhérence des couches en raison de la nature volumineuse et des interactions minimisées des chaînes polymères entre les couches. Mais Dadmun a eu une idée pour résoudre ce problème.

« Nous avons découvert que la création de liaisons chimiques à travers les couches du produit imprimé renforcerait l'article, parce que les molécules sont maintenant liées entre elles plutôt que d'être en couches où les molécules flottent simplement les unes par rapport aux autres, " dit Dadmoun.

Dans le nouveau processus, des liaisons chimiques se forment lorsqu'une lumière UV est appliquée pendant l'impression. Les UV déclenchent une réaction qui lie le matériau d'impression, surmonter le problème et créer des matériaux plus solides. La méthode est facile à mettre en œuvre et offre des améliorations en FDM pour plusieurs matériaux.

Dadmun et ses collègues travaillent maintenant à étendre cette méthode à d'autres matériaux.

"Finalement, nous voulons faire passer l'impression 3D d'une technologie de fabricant à une technologie de fabrication, " dit Dadmoun.