Den vigtige rolle, som lysfølsomme harpiksmaterialer spiller i 3D-printteknologi

Lyshærdende materialer blev brugt til fremstilling af mumier af de gamle egyptere for mere end 4000 år siden. Ifølge optegnelser indkapslede de gamle egyptere mumier med linnedstrimler gennemvædet og belagt med asfalt. Da asfalten indeholder umættede forbindelser, kan den hærdes i solen. Folk i mit land bruger tungolie til at dyppe-coated træredskaber og placere dem i solen for at hærde, hvilket også kan danne et vandtæt og lækagetæt slidbestandigt beskyttende lag på overfladen af ​​træredskaberne. Faktisk er dette også anvendelsen af ​​lyshærdende teknologi.
Harpiks er et råmateriale til fremstilling af plastprodukter, og der findes mange typer, herunder naturharpiks og kunstharpiks. Hvis det er begrænset til harpikser, der er følsomme over for ultraviolet lys (lysfølsomme harpikser), er selektiviteten af ​​harpikser ikke meget. Lysfølsomme harpiksmaterialer er velegnede til fotopolymerisationsstøbning 3D-printteknologi, hovedsageligt inklusiv lyshærdende støbning (SLA), digital lysbehandling (DLP), polymerjetting (PolyJet), såvel som den nye kontinuerlige væskeverdens fremstillingsteknologi (CLIP), to- foton 3D-print (TPP).
Lysfølsom harpiks, også kendt som UV-harpiks, er en speciel harpiks med mange fordele. Den er sammensat af lysfølsom præpolymer, aktivt fortyndingsmiddel og fotosensibilisator. Den lysfølsomme harpiks er generelt flydende, og den sætter straks en polymerisationsreaktion i gang og afslutter hærdningen, når den bestråles med en vis bølgelængde af ultraviolet lys (250 nm ~ 400 nm). Den lysfølsomme harpiks har en bred vifte af anvendelser. Det kan bruges til at fremstille højstyrke, højtemperaturbestandige og vandtætte materialer. Det har egenskaberne energibesparelse, lav forurening, hurtig hærdningshastighed og høj produktionseffektivitet. ...
Kvalificeret lysfølsom harpiks, der er egnet til 3D-print, skal opfylde følgende krav. ...
1. Høj følsomhed over for specifikke bølgelængde lyskilder. 3D-print bruger for det meste en lyskilde med en specifik bølgelængde som lyskilde til at initiere reaktionen, hvilket kræver, at det fotofølsomme harpiksmateriale har høj følsomhed over for lyskilden.
2. Passende lyshærdningshastighed. 3D-print lysfølsom harpiks skal have en høj hærdningshastighed for at sikre, at det næste lag af harpiks og det øverste lag af harpiks kan hærdes hurtigt, men hærdningshastigheden bør ikke være for høj. Den lysfølsomme harpiks, der anvendes som bindemiddel, skal sikre, at hærdningshastigheden er lavere end harpiksgennemtrængningshastigheden for at undgå, at harpiksen hærdes, før den er trængt ind på plads, og harpiksen ikke kan fortsætte med at flyde, hvilket resulterer i dårlig bindingsevne. ...
I øjeblikket er almindelige lysfølsomme harpikser opdelt i to kategorier, acrylater og epoxyharpikser. ...
1. Epoxyharpiks
Epoxyharpiks (forkortet EP) er en almindelig lysfølsom harpiks i 3D-print*. I 1930 blev epoxyharpiks første gang syntetiseret af Pierre Castan i Schweiz og S.Q. Greenlee i USA, og det var en termohærdende plast. Vores land har studeret epoxyharpiks siden 1958, og det er blevet sat i industriel produktion med en meget høj hastighed. Disse harpikser kan i vid udstrækning anvendes i forskellige sektorer af det nationale forsvar og national økonomi som støbning, imprægnering, lamineringsmaterialer, klæbemidler, belægninger osv. brug.
Epoxyharpiks bruges som materiale til 3D-print, nano-lerflager kan bruges til at øge viskositeten, foruden siliciumcarbid og kulfiber som fyldstoffer. Ved at ændre kombinationen af ​​disse fyldstoffer kan forskerne frit kontrollere materialets styrke for at imødekomme forskellige behov. Dette nye materiale kan bruges til at lave lettere biler eller fly, eller bruges som en strukturel komponent i lette bygninger, så det er et ideelt materiale. ...
3D-printet honeycomb-struktur med epoxyharpiks og ca. 1% volumen kulfiberkompositmateriale
En anden vigtig anvendelse af epoxyharpiks i 3D-print er som bindemiddel. Epoxyharpiks har god kompatibilitet med uorganiske og metalpulvermaterialer og kan hurtigt infiltrere overfladen af ​​uorganisk eller metalpulver. Som en lysfølsom belægning er epoxyharpiks blevet bredt undersøgt og anvendt i folks daglige liv. Der er mange typer produkter og en bred vifte af anvendelser. Tilsvarende lysfølsomme epoxyharpiksmaterialer kan findes i forskellige systemer.
2. Akryl
Akrylester har karakteristika af lys farve, lysbestandighed, varmebestandighed og kemisk resistens. Derfor har belægninger lavet af akrylester en bred vifte af anvendelser og varianter. Når 3D-printteknologi bruges i kombination med acrylatmonomerer, kan acrylatmonomeren blandes med en fotoinitiator, og fotoinitiatoren absorberer en vis bølgelængde af energi i det ultraviolette område, og initiatoren genererer frie radikaler. Fordelen ved fri radikal polymerisation er dens hurtige reaktionshastighed og korte hærdningstid. Imidlertid påvirkes frie radikaler polymerisation af oxygen: Frie radikaler vil reagere med oxygen i luften og vil blive forbrugt, hvilket resulterer i hindret polymerisation. Den makroskopiske ydeevne er, at den hærdede overflade af den lysfølsomme harpiks ikke er fuldstændig hærdet, og hånden føles klistret.
Derudover kan keramik og metaller også bruges som trykmaterialer. Efter blanding af keramisk pulver med akrylat i forholdet 1:1 kan harpiksen fungere som bindemiddel. Harpiksen tilsat keramisk pulver vil blive hærdet til en vis grad, og dens hårdhed er lige nok til at bevare den faktiske form. Derefter brændes det færdige produkt tilsat keramisk pulver i en ovn for at fjerne polymeren og binde de keramiske komponenter sammen, så det keramiske indhold i slutproduktet er så højt som 99%. Denne metode er også anvendelig til akrylharpikser, der indeholder metalpulver.

www.dpiflex.com