Manufaktur aditif dengan resin photopolymer biasanya hanya berjalan dalam satu arah: sebuah komponen dibangun lapis demi lapis dan koreksi hampir tidak mungkin dilakukan setelahnya. Para peneliti di Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) kini telah menghadirkan sistem berbasis DLP yang membalikkan sebagian proses ini. Dalam sebuah studi yang diterbitkan dalam Advanced Materials Technologies, mereka menjelaskan kombinasi manufaktur aditif dan subtraktif berdasarkan resin yang diformulasikan secara khusus.
Komponen kuncinya adalah fotoresin yang sensitif terhadap panjang gelombang ganda. Di bawah cahaya biru, bahan ini berpolimerisasi seperti biasa dan membentuk bagian padat yang saling berikatan. Ketika bahan yang sama terpapar sinar UV dengan panjang gelombang yang berbeda, asam dihasilkan dalam resin yang secara selektif memecah ikatan silang dan mengubah polimer yang sebelumnya diawetkan kembali ke kondisi yang dapat dialirkan.
“Bayangkan jika sebuah perusahaan membutuhkan komponen yang sesuai dengan mesin tertentu, tetapi ini adalah prototipe dan mereka tidak yakin apa yang mereka inginkan,” kata ilmuwan dan penulis LLNL, Benjamin Alameda. “Mereka secara teoritis dapat mencetak dengan resin kami. Dan jika ada cacat atau sesuatu yang ingin mereka ubah, mereka tidak perlu mencetak bagian yang sama sekali baru. Mereka hanya perlu menyinari dengan panjang gelombang yang berbeda dan memodifikasi bagian yang sudah ada. Itu berguna dan tidak terlalu boros.”
Di laboratorium, tim mendemonstrasikan hal ini pada komponen mikrofluida dengan dua saluran yang pada awalnya terpisah. Dengan menggunakan degradasi yang diinduksi oleh UV, saluran-saluran tersebut kemudian dihubungkan.
“Kami sengaja membuatnya seperti ini. Tetapi, jika ini benar-benar gagal menghubungkan saluran, Anda harus mengulang seluruh cetakan,” kata ilmuwan dan penulis LLNL, Johanna Schwartz. “Sekarang setelah kejadian itu, ini hanyalah koreksi yang sangat sederhana. Sekarang sudah bisa digunakan lagi.”
Resin yang telah dipatenkan ini tersedia untuk lisensi melalui kantor inovasi dan transfer teknologi LLNL dan dimaksudkan untuk digunakan dengan sistem pencetakan 3D berbasis cahaya yang sudah ada. Ke depannya, para peneliti bertujuan untuk mengintegrasikan metrologi pada mesin dan loop umpan balik untuk secara otomatis mendeteksi kesalahan selama pencetakan dan menyesuaikan gambar proyeksi.
“Setelah kami melihat ada kesalahan pencetakan, kami dapat secara adaptif memodifikasi gambar proyeksi untuk memperbaiki kesalahan tersebut dengan cepat, yang memungkinkan manufaktur adaptif yang sebenarnya. Selain pencetakan DLP, kami juga berencana untuk mentransfer metode ini ke manufaktur aditif dan subtraktif volumetrik, yang menyinari botol resin yang berputar dan membuat komponen 3D sekaligus,” kata penulis dan ilmuwan LLNL, Liliana Dongping Terrel-Perez.
Dalam jangka panjang, pendekatan ini juga akan ditransfer ke proses volumetrik di mana suatu bagian dibuat dalam satu langkah pencahayaan dalam volume resin yang berputar.
