Nykyiset haasteet polymeerien UV-pohjaisessa 3D-tulostuksessa

Abstract

3D-tulostus on yleistynyt viime vuosina runsaasti tavoitteena teollisen mittakaavan valmistus. Tyypillisesti 3D-tulostetut materiaalit ovat hauraita ja kärsivät tilavuudellisesta kutistumisesta. Täten tulostettuja kappaleita ei pystytä hyödyntämään kestävyyttä vaativissa sovelluksissa. Kuitenkin on kehitetty monia 3D-tulostuksen sovelluksia eri aloille, kuten lääketieteeseen.

Lähiaikoina on tutkittu 3D-tulostuksen ympäristövaikutuksia ja suuntana on yleistyvä biopohjaisten raaka-aineiden hyödyntäminen. Vanilliinia pystytään eristämään biomassasta ja hyödyntämään raaka-aineissa, joten se on yksi ratkaisu biomateriaalien kehittämiseen. Aikaisemmin UV-valonlähteinä on käytetty ympäristölle haitallista elohopeaa sisältäviä lamppuja. Näiden tilalle on kehitetty UV-LEDit, jotka ovat paljon ympäristöystävällisempiä.

Tässä kirjallisuuskatsauksessa esitellään UV-pohjaisen 3D-tulostuksen nykyisiä kriittisiä rajoitteita sekä haasteita. Työssä tarkastellaan myös sovelluskohteita, kuten 4D-tulostusta ja monien materiaalien hyödyntämistä kappaleen tulostuksessa. Lisäksi esitellään SLA- ja DLP-tulostusmenetelmät sekä äskettäin kehitetty jatkuva nesterajapintatuotanto.