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El equipo 3D de Virginia Tech imprime con éxito Kapton usando la escritura directa de la tinta

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El año pasado, divulgamos sobre el equipo de Virginia Tech que desarrolló un método para 3D que imprimía Kapton usando la estereolitografía (SLA). Ese equipo interdisciplinario fuera de las macromoléculas del VT que el instituto de la innovación (MII) ha tomado el un paso más allá del descubrimiento creando una tinta directa escribe la técnica (DWI) que es mucho más flexible que el método anterior.

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Kapton es la película amarilla que está confundida a menudo desde hoja de oro en los satélites, pero ésas familiares con la impresión 3D también conocerán Kapton como trazador de líneas usado en las camas de las impresoras de FDM 3D. La razón Kapton se utiliza en espacio y en 3D las impresoras son que sigue siendo mecánicamente estable a través de una amplia gama de temperaturas, a partir de la -269 a 400°C. Hace para un gran aislador termal y eléctrico en gracias de los ambientes del vacío a su tarifa baja de la desgasificación y alta conductividad termal en las bajas temperaturas.

Mientras que Kapton es muy útil, es notorio difícil fabricar en cualquier formato que no sea la película fina, que es porqué era tal gran cosa cuando los investigadores en el diseño de Virginia Tech, investigación, y la educación para el laboratorio aditivo de los sistemas de fabricación (SUEÑOS) descubrió cómo a la impresión 3D el material. Pero había algunas desventajas al método de SLA. Para uno, un objeto tiene que ser 3D impreso de una vez, significando que los componentes de incorporación pueden ser hechos solamente después de que una pieza sea completa. Además, las impresoras de SLA 3D pueden trabajar con solamente un material a la vez.

La técnica de DIW es protuberancia basada como una impresora de escritorio de FDM 3D, salvo que el material de Kapton no es un termoplástico que solidifica mientras que se refresca; es una resina photocurable y cada capa es curada (solidificado) por la luz ultravioleta. Permite imprimir diversas partes al lado de uno a, y los componentes conductores se pueden añadir a mano a la mediados de-impresión de la pieza. 3D la impresora sí mismo se puede también actualizar más adelante para sacar los materiales múltiples con Kapton. La impresión de DIW 3D tiene un más truco encima de su manga, aunque: porque se saca cada capa se cura después de la capa entera, las capas se puede sacar directamente sobre las piezas existentes, incluso caras curvadas.

Daniel Rau, uno de los co-autores del papel de DIW y de un estudiante del Ph.D. en el laboratorio de los SUEÑOS dijo, “porque es tan simple, (DIW) nos da flexibilidad increíble en la tinta, la síntesis, y las propiedades que tiene.” Este acercamiento permite el diseño de Kapton en electrónica impresa y sensores. “Tan pronto como podíamos imprimir Kapton, la gente nos preguntó acerca de usos. La respuesta que dimos a menudo era electrónica impresa, pero ésa está desafiando para hacer en estereolitografía. Esta nueva técnica podría permitir realmente que como miramos hacia la impresión simultánea de materiales conductores y de este aislador excelente,” indicó a Christopher Williams, director del laboratorio de los SUEÑOS.

El DIW Kapton mantiene sus propiedades mecánicas hasta 400°C y su temperatura de la degradación es 534°C, sólo un smidge debajo del 550°C de la película convencional de Kapton. La investigación sucede a veces en pequeños pasos, y las brechas se hacen de vez en cuando en saltos y límites. Conseguir 3D imprimió Kapton a un punto donde otros componentes se pueden diseñar en una impresión 3D pueden ser bastantes para considerar usos comerciales.