Το ερευνητικό έργο ξεκίνησε τον Αύγουστο του 2020 και έχει διάρκεια 30 μηνών. Το σχέδιο εργασίας χωρίζεται σε 4 τεχνικές φάσεις, ενώ δραστηριότητες σχετικά με την διάχυση και την αξιοποίηση των αποτελεσμάτων έχουν επίσης προβλεφθεί.

Φάση 1

Η πρώτη φάση του έργου περιλαμβάνει την ανάπτυξη τεχνογνωσίας και εμπειρίας σε θέματα 3D μοντελοποιήσης και σχεδιασμού με την χρήση κυρίως του Rhino CAD αλλά και άλλων ανοικτού τύπου λογισμικών. Έτσι η εταιρία θα αποκτήσει την ικανότητα σχεδιασμού διαφόρων αντικειμένων, ξεκινώντας από απλά γεωμετρικά σχήματα και προχωρώντας σε πιο πολύπλοκες γεωμετρίες για σχεδιασμό αντικειμένων όπως κοσμήματα, αναμνηστικά κτλ, με βάση τις επιθυμίες του πελάτη. Η εκπαίδευση του προσωπικού της εταιρίας στα αντίστοιχα λογισμικά καθώς και η συμμετοχή σε σεμινάρια και συνέδρια θα αποτελέσουν σημαντικές δραστηριότητες της πρώτης φάσης.

Φάση 2

Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια τεχνολογία με την οποία μπορούν να παραχθούν αντικείμενα στην φυσική τους διάσταση μέσω ενός τρισδιάστατου μοντελοποιημένου σχεδίου του αντικειμένου. Το αντικείμενο σχηματίζεται στον εκτυπωτή σε επίπεδα με μέγεθος μερικών μικρομέτρων, τα οποία προστίθενται το ένα στο άλλο. Στον τομέα αυτό υπάρχουν διαφόρων ειδών τεχνολογίες, οι οποίες διαφέρουν μεταξύ τους τόσο στο υλικό που χρησιμοποιείται όσο και στον τρόπο που αυτά τα επίπεδα σχηματίζονται.

Κατά την δεύτερη φάση του έργου θα εστιάσουμε την τρισδιάστατη εκτύπωση με την χρήση τεχνολογιών SLA και FFF καθώς και στην μετα-κατεργασία των εκτυπωμένων αντικειμένων (π.χ. καθαρισμός του αντικειμένου από την ρητίνη στην περίπτωση του SLA και επιπλέον σκλήρυνση του με υπεριώδης ακτινοβολία, εξομάλυνση της επιφάνειας κτλ).

Φάση 3

Η τρίτη φάση του έργου περιλαμβάνει τις κύριες δραστηριότητες για την ενεργοποίηση της επιφάνειας του πολυμερούς και την προετοιμασία του για την επιμετάλλωση. Η μέθοδος της ηλεκτρολυτικής απόθεσης μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο σε αγώγιμες επιφάνειες. Έτσι επιφάνειες που δεν παρουσιάζουν αγωγιμότητα θα πρέπει πρώτα να επεξεργαστούν κατάλληλα προκειμένου να αποκτήσουν την επιθυμητή αγωγιμότητα. Η εταιρία, βασιζόμενη στην μεγάλη εμπειρία της σε επιφανειακές κατεργασίες, θα αναπτύξει μια νέα μέθοδο χαμηλού κόστους και φιλική προς το περιβάλλον, η οποία θα επιτρέψει την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση σε πλαστικές επιφάνειες. Αυτή η διαδικασία θα περιλαμβάνει διάφορα βήματα όπως καθαρισμός του αντικειμένου, η ανάπτυξη κατάλληλης επιφανειακής μικρο-μορφολογίας η οποία επιτρέπει ισχυρή πρόσφυση των επικαλύψεων και τελικά την χημική ενεργοποίηση προκειμένου η επιφάνεια να καταστεί αγώγιμη. Παράλληλα η εταιρία θα εξετάσει και άλλες εναλλακτικές μεθόδους για να καταστήσει την επιφάνεια των πολυμερών αγώγιμη.

Φάση 4

Η τελευταία φάση του έργου εστιάζει στην διεργασία της ηλεκτροαπόθεσης και στην παραγωγή του τελικού προϊόντος. Το εύρος των μεταλλικών επικαλύψεων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διακοσμητικούς λόγους είναι μεγάλο, ενώ υπάρχουν και επιμεταλλώσεις με άλλες ιδιότητες (αντοχή σε τριβή, διάβρωση κτλ). Στα πλαίσια του έργου τα αντικείμενα που θα παραχθούν θα επιμεταλλωθούν με βάση το επιθυμητό τελικό φινίρισμα και πάντα σύμφωνα με τις επιθυμίες του πελάτη ή τις οδηγίες των σχεδιαστών/καλλιτεχνών. Ιδιαίτερη σημασία θα δοθεί στην αποφυγή αλλεργιογόνων υλικών (π.χ. καθαρού μεταλλικού νικελίου). Οι κύριες επικαλύψεις που θα χρησιμοποιηθούν αφορούν πολύτιμα μέταλλα (χρυσός, άργυρος, χαλκός) και υποαλλεργικά κράματα νικελίου (Ni-P ή Ni-Sn).

Επιπλέον, στα πλαίσια του έργου 3DPlate η εταιρία θα χρησιμοποιήσει την εμπειρία της σε αντιβακτηριδιακές/αντι-ιικές επικαλύψεις προκειμένου να παράσχει πρακτικές λύσεις για την καταπολέμηση της επιδημία COVID-19. Πιο συγκεκριμένα οι επικαλύψεις αυτές βασίζονται στην χρήση του χαλκού ο οποίος έχει τέτοιες ιδιότητες, καθώς και νανοσωματιδίων οξειδίου του τιτανίου που εχουν φωτοκαταλυτικές ιδιότητες, οι οποίες εκφράζονται ως αντιβακτηριδιακή/αντι-ιική ικανότητα.

Ο χαρακτηρισμός και ο ποιοτικός έλεγχος των τελικών προϊόντων θα πραγματοποιηθεί επίσης σε αυτή την φάση του έργου και θα αποτελέσει σημαντικό τμήμα του έργου καθώς θα παρέχει χρήσιμες πληροφορίες και ανατροφοδότηση στο ερευνητικό τμήμα για να βελτιστοποιήσει την ανάπτυξη των μεθόδων και των προϊόντων. H βελτιστοποίηση θα πραγματοποιηθεί με βάση τροποποιήσεις στην χημεία των ηλεκτρολυτικών λουτρών ή και των ρητινών/πολυμερών που θα χρησιμοποιηθούν κατά την τρισδιάστατη εκτύπωση. Η συντήρηση των λουτρών και η εξασφάλιση της μακροχρόνιας λειτουργίας τους είναι επίσης απαραίτητη για την βιωσιμότητα των μεθόδων που θα αναπτυχθούν όπως επίσης και η τήρηση όλων των απαραίτητων μέτρων ασφαλείας.

Τέλος, ο χαρακτηρισμός των υλικών και των προϊόντων θα πραγματοποιηθεί στο αναλυτικό εργαστήριο της Cnano και θα αφορά κυρίως μελέτη της μορφολογίας με οπτικό μικροσκόπιο, αντοχή των επικαλύψεων σε διάβρωση με ηλεκτροχημικές μεθόδους, χαρακτηρισμός των μηχανικών αντοχών (πρόσφυση μεταξύ του αντικειμένου και της επικάλυψης, σκληρότητα κτλ).