I ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) di Boulder, in Colorado, hanno scoperto una tecnica per misurare le nano-vibrazioni che influenzano la stampa stereolitografica ad alta risoluzione. La tecnica misura le vibrazioni durante il processo di stampa per rilevare e correggere le deviazioni dal design del computer.
La ricerca è un passo importante nella stereolitografia ad alta risoluzione. I recenti sviluppi nel campo più generale della stereolitografia lavorano su oggetti molto più grandi, dove i dettagli fini non sono necessariamente richiesti. Mentre i materiali ad alta temperatura e ad alta tecnologia vengono adattati alla stampa stereolitografica, viene prestata meno attenzione ai processi con cui questi materiali possono essere modellati.
La stampa stereolitografica può fare affidamento su queste correzioni per una maggiore precisione perché la tecnica si basa sulla relazione dei punti stampati con altri punti stampati. Tobin E. Brown, Veruska Malavé, Callie I. Higgins, Anthony P. Kotula, Benjamin W. Caplins, Edward J. Garboczi e Jason P. Killgore hanno pubblicato la loro scoperta in Applied Polymer Materials.
La tecnica tiene traccia del materiale stampato mentre viene trasformato dal processo fotochimico. Un microscopio a forza atomica con punta in nanocilindri misura la luce riflessa dall’oggetto da stampare, creando così una misurazione accurata della fotopolimerizzazione in tempo reale. La misura opera sui voxel, coordinate che sono rappresentate con riferimento ai voxel circostanti per rendere un’immagine dinamica. In un contesto di produzione additiva, queste misurazioni potrebbero consentire a una stampante di correggere gli errori.
La tecnica non è ancora pronta, tuttavia, per questo compito in tempo reale. I ricercatori del NIST l’hanno invece utilizzata per confermare che la stereolitografia non è ancora adatta per parti ad alta risoluzione prodotte in serie. Hanno misurato la reazione di una resina a varie calibrazioni del laser responsabile della fotopolimerizzazione. L’intensità della luce era la variabile principale. Poiché l’esposizione alla luce e l’intensità della luce sono state modificate, i ricercatori hanno scoperto che la risoluzione della parte è dettata dalla competizione tra polimerizzazione e diffusione. La quantità di luce che ha toccato la resina e il tempo di esposizione hanno alterato le proprietà chimiche della resina e le sue caratteristiche.
Nel complesso, i risultati indicano la necessità di un maggiore controllo sulla polimerizzazione e la diffusione per ottenere parti dimensionalmente accurate e meccanicamente omogenee.
