Rolul important al materialelor rășinoase fotosensibile în tehnologia de imprimare 3D

Materialele de fotopolimerizare au fost folosite la fabricarea mumiilor de către egiptenii antici cu peste 4000 de ani în urmă. Potrivit înregistrărilor, egiptenii antici încapsulau mumii cu fâșii de in îmbibate și acoperite cu asfalt. Deoarece asfaltul conține compuși nesaturați, acesta poate fi vindecat la soare. Oamenii din țara mea folosesc ulei de tung pentru a imersa ustensile din lemn acoperite și le așează la soare pentru a se întări, care poate forma, de asemenea, un strat protector impermeabil și rezistent la uzură pe suprafața ustensilelor din lemn. De fapt, aceasta este și aplicarea tehnologiei de fotopolimerizare.
Rășina este o materie primă pentru producția de produse din plastic și există multe tipuri, inclusiv rășină naturală și rășină artificială. Dacă se limitează la rășinile care sunt sensibile la lumina ultravioletă (rășini fotosensibile), selectivitatea rășinilor nu este prea mare. Materialele din rășină fotosensibilă sunt potrivite pentru tehnologia de imprimare 3D de turnare prin fotopolimerizare, incluzând în principal turnarea cu fotopolimerizare (SLA), procesarea digitală a luminii (DLP), jetul de polimeri (PolyJet), precum și tehnologia emergentă de producție continuă a lumii lichide (CLIP), două- Imprimare 3D cu fotoni (TPP).
Rășina fotosensibilă, cunoscută și sub numele de rășină UV, este o rășină specială cu multe avantaje. Este compus din prepolimer fotosensibil, diluant activ și fotosensibilizant. Rășina fotosensibilă este în general lichidă și inițiază imediat o reacție de polimerizare și completează întărirea atunci când este iradiată cu o anumită lungime de undă a luminii ultraviolete (250nm ~ 400nm). Rășina fotosensibilă are o gamă largă de utilizări. Poate fi folosit pentru a face materiale de înaltă rezistență, rezistente la temperaturi ridicate și impermeabile. Are caracteristicile de economisire a energiei, poluare scăzută, viteză rapidă de întărire și eficiență ridicată a producției. ...
Rășina fotosensibilă calificată potrivită pentru imprimarea 3D trebuie să îndeplinească următoarele cerințe. ...
1. Sensibilitate ridicată la surse de lumină cu lungime de undă specifice. Imprimarea 3D folosește în principal o sursă de lumină cu o anumită lungime de undă ca sursă de lumină pentru a iniția reacția, ceea ce necesită ca materialul din rășină fotosensibilă să aibă o sensibilitate ridicată la sursa de lumină.
2. Viteza de fotopolimerizare adecvată. Rășina fotosensibilă de imprimare 3D trebuie să aibă o viteză mare de întărire pentru a se asigura că următorul strat de rășină și stratul superior de rășină se pot întări rapid, dar viteza de întărire nu trebuie să fie prea mare. Rășina fotosensibilă folosită ca liant trebuie să se asigure că viteza de întărire este mai mică decât viteza de penetrare a rășinii pentru a evita întărirea rășinii înainte de a pătrunde în loc și rășina nu poate continua să curgă, rezultând performanțe slabe de lipire. ...
În prezent, rășinile fotosensibile comune sunt împărțite în două categorii, acrilați și rășini epoxidice. ...
1. Rășină epoxidică
Rășina epoxidică (EP pe scurt) este o rășină fotosensibilă comună în imprimarea 3D*. În 1930, rășina epoxidică a fost sintetizată pentru prima dată de Pierre Castan în Elveția și S.Q. Greenlee în Statele Unite și era un plastic termorigid. Țara noastră studiază rășina epoxidică din 1958 și a fost pusă în producție industrială cu o viteză foarte mare. Aceste rășini pot fi utilizate pe scară largă în diverse sectoare ale apărării naționale și ale economiei naționale ca turnare, impregnare, materiale de laminare, adezivi, acoperiri etc.
Rășina epoxidică este folosită ca material pentru imprimarea 3D, fulgii de nano-argilă pot fi folosiți pentru a spori vâscozitatea, în plus față de carbura de siliciu și fibra de carbon ca umplutură. Schimbând combinația acestor materiale de umplutură, oamenii de știință pot controla liber rezistența materialului pentru a satisface diferite nevoi. Acest nou material poate fi folosit pentru a face mașini sau avioane mai ușoare sau poate fi folosit ca componentă structurală în clădiri ușoare, deci este un material ideal. ...
Structură tip fagure imprimată 3D cu rășină epoxidică și aproximativ 1% volum de material compozit din fibră de carbon
O altă utilizare importantă a rășinii epoxidice în imprimarea 3D este ca agent de lipire. Rășina epoxidică are o bună compatibilitate cu materialele anorganice și cu pulbere metalică și se poate infiltra rapid pe suprafața pulberii anorganice sau metalice. Ca acoperire fotosensibilă, rășina epoxidică a fost cercetată și aplicată pe scară largă în viața de zi cu zi a oamenilor. Există multe tipuri de produse și o gamă largă de aplicații. Materialele fotosensibile corespunzătoare rășini epoxidice pot fi găsite în diferite sisteme.
2. Acrilic
Esterul acrilic are caracteristicile de culoare deschisă, rezistență la lumină, rezistență la căldură și rezistență chimică. Prin urmare, acoperirile din ester acrilic au o gamă largă de utilizări și varietăți. Când tehnologia de imprimare 3D este utilizată în combinație cu monomerii acrilat, monomerul acrilat poate fi amestecat cu un fotoinițiator, iar fotoinițiatorul absoarbe o anumită lungime de undă a energiei în regiunea ultravioletă, iar inițiatorul generează radicali liberi. Avantajul polimerizării cu radicali liberi este viteza de reacție rapidă și timpul scurt de întărire. Cu toate acestea, polimerizarea radicalilor liberi este afectată de oxigen: radicalii liberi vor reacționa cu oxigenul din aer și vor fi consumați, rezultând îngreunarea polimerizării. Performanța macroscopică este că suprafața întărită a rășinii fotosensibile nu este complet întărită, iar mâna se simte lipicioasă.
În plus, ceramica și metalele pot fi folosite și ca materiale de imprimare. După amestecarea pulberii ceramice cu acrilat într-un raport de 1:1, rășina poate acționa ca un liant. Rășina adăugată cu pulbere ceramică se va întări într-o anumită măsură, iar duritatea sa este suficientă pentru a menține forma reală. După aceea, produsul finit adăugat cu pulbere ceramică este ars într-un cuptor pentru a îndepărta polimerul și a lega componentele ceramice între ele, astfel încât conținutul de ceramică din produsul final să fie de până la 99%. Această metodă este aplicabilă și rășinilor acrilice care conțin pulbere metalică.

www.dpiflex.com