Işığa duyarlı reçine malzemelerinin 3D baskı teknolojisindeki önemli rolü

Işıkla sertleşen malzemeler, 4000 yıldan daha uzun bir süre önce eski Mısırlılar tarafından mumya yapımında kullanıldı. Kayıtlara göre, eski Mısırlılar mumyaları asfaltla ıslatılmış ve kaplanmış keten şeritlerle kapsüllediler. Asfalt doymamış bileşikler içerdiğinden güneşte kürlenebilir. Benim ülkemdeki insanlar ahşap kapları daldırmak için tung yağını kullanıyor ve onları sertleşmek için güneşe koyuyorlar; bu aynı zamanda ahşap kapların yüzeyinde su geçirmez ve sızdırmaz, aşınmaya dayanıklı bir koruyucu tabaka da oluşturabiliyor. Aslında bu aynı zamanda ışıkla kürleme teknolojisinin de uygulanmasıdır.
Reçine, plastik ürünlerin üretimi için bir hammadde olup, doğal reçine ve suni reçine olmak üzere birçok türü vardır. Ultraviyole ışığa duyarlı reçineler (ışığa duyarlı reçineler) ile sınırlı kalırsa reçinelerin seçiciliği fazla değildir. Işığa duyarlı reçine malzemeleri, esas olarak ışıkla sertleştirme kalıplama (SLA), dijital ışık işleme (DLP), polimer jetleme (PolyJet) ve ayrıca ortaya çıkan sürekli sıvı dünya üretim teknolojisi (CLIP), iki dahil olmak üzere fotopolimerizasyon kalıplama 3D baskı teknolojisi için uygundur. foton 3D Baskı (TPP).
UV reçinesi olarak da bilinen ışığa duyarlı reçine, birçok avantajı olan özel bir reçinedir. Işığa duyarlı ön polimer, aktif seyreltici ve ışığa duyarlılaştırıcıdan oluşur. Işığa duyarlı reçine genellikle sıvıdır ve belirli bir dalga boyunda ultraviyole ışık (250nm ~ 400nm) ile ışınlandığında hemen bir polimerizasyon reaksiyonu başlatır ve kürlenmeyi tamamlar. Işığa duyarlı reçinenin geniş bir kullanım alanı vardır. Yüksek mukavemetli, yüksek sıcaklığa dayanıklı ve su geçirmez malzemeler yapmak için kullanılabilir. Enerji tasarrufu, düşük kirlilik, hızlı kürlenme hızı ve yüksek üretim verimliliği özelliklerine sahiptir. ...
3D baskıya uygun nitelikli ışığa duyarlı reçinenin aşağıdaki gereksinimleri karşılaması gerekir. ...
1. Belirli dalga boyundaki ışık kaynaklarına karşı yüksek hassasiyet. 3D baskı, reaksiyonu başlatmak için ışık kaynağı olarak çoğunlukla belirli bir dalga boyunda bir ışık kaynağı kullanır; bu, ışığa duyarlı reçine malzemesinin ışık kaynağına karşı yüksek hassasiyete sahip olmasını gerektirir.
2. Uygun ışıkla sertleştirme hızı. 3D baskı ışığa duyarlı reçinenin, bir sonraki reçine katmanının ve üst reçine katmanının hızlı bir şekilde kürlenebilmesini sağlamak için yüksek bir kürleme hızına sahip olması gerekir, ancak kürleme hızı çok hızlı olmamalıdır. Bağlayıcı olarak kullanılan ışığa duyarlı reçine, reçinenin yerine nüfuz etmeden kürlenmesini ve reçinenin akmaya devam edememesini, dolayısıyla bağlanma performansının düşmesini önlemek için kürleme hızının reçine nüfuz etme hızından daha düşük olmasını sağlamalıdır. ...
Şu anda yaygın olarak kullanılan ışığa duyarlı reçineler, akrilatlar ve epoksi reçineler olmak üzere iki kategoriye ayrılmaktadır. ...
1. Epoksi reçine
Epoksi Reçine (kısaca EP), 3D baskıda yaygın olarak kullanılan ışığa duyarlı bir reçinedir*. 1930 yılında epoksi reçinesi ilk olarak İsviçre'de Pierre Castan ve S.Q. tarafından sentezlendi. Greenlee Amerika Birleşik Devletleri'ndeydi ve ısıyla sertleşen bir plastikti. Ülkemiz 1958 yılından bu yana epoksi reçine üzerine çalışmalar yapmakta ve çok hızlı bir şekilde endüstriyel üretime geçmektedir. Bu reçineler, döküm, emprenye, laminasyon malzemeleri, yapıştırıcılar, kaplamalar vb. gibi milli savunma ve ülke ekonomisinin çeşitli sektörlerinde yaygın olarak kullanılabilmektedir.
Epoksi reçine, 3D baskı için bir malzeme olarak kullanılır; dolgu maddesi olarak silikon karbür ve karbon fiberin yanı sıra viskoziteyi arttırmak için nano kil pulları da kullanılabilir. Bu dolgu maddelerinin kombinasyonunu değiştirerek, bilim adamları çeşitli ihtiyaçları karşılamak için malzemenin gücünü serbestçe kontrol edebilirler. Bu yeni malzeme, daha hafif arabalar veya uçaklar yapmak için veya hafif binalarda yapısal bir bileşen olarak kullanılabildiğinden ideal bir malzemedir. ...
Epoksi reçine ve yaklaşık %1 hacim karbon fiber kompozit malzeme ile 3D baskılı petek yapısı
Epoksi reçinenin 3D baskıda bir diğer önemli kullanımı bir bağlama maddesi olarak kullanılmasıdır. Epoksi reçine, inorganik ve metal tozu malzemeleriyle iyi bir uyumluluğa sahiptir ve inorganik veya metal tozunun yüzeyine hızla sızabilir. Işığa duyarlı bir kaplama olarak epoksi reçine geniş çapta araştırılmış ve insanların günlük yaşamında uygulanmıştır. Pek çok ürün çeşidi ve geniş bir uygulama yelpazesi vardır. İlgili epoksi reçine ışığa duyarlı malzemeler farklı sistemlerde bulunabilir.
2. Akrilik
Akrilik ester açık renk, ışık direnci, ısı direnci ve kimyasal direnç özelliklerine sahiptir. Bu nedenle akrilik esterden yapılan kaplamaların geniş bir kullanım alanı ve çeşidi vardır. 3D baskı teknolojisi akrilat monomerlerle kombinasyon halinde kullanıldığında, akrilat monomer bir fotobaşlatıcı ile karıştırılabilir ve fotobaşlatıcı ultraviyole bölgede belirli bir dalga boyundaki enerjiyi emer ve başlatıcı serbest radikaller üretir. Serbest radikal polimerizasyonunun avantajı hızlı reaksiyon hızı ve kısa sertleşme süresidir. Bununla birlikte, serbest radikal polimerizasyonu oksijenden etkilenir: serbest radikaller havadaki oksijenle reaksiyona girecek ve tüketilecek, bu da polimerizasyonun engellenmesine neden olacaktır. Makroskobik performans, ışığa duyarlı reçinenin kürlenmiş yüzeyinin tam olarak kürlenmemiş olması ve elin yapışkan hissetmesidir.
Ayrıca seramik ve metaller de baskı malzemesi olarak kullanılabilmektedir. Seramik tozunun akrilat ile 1:1 oranında karıştırılmasından sonra reçine bağlayıcı görevi görebilir. Seramik tozuyla eklenen reçine belli bir dereceye kadar kürlenir ve sertliği gerçek şekli korumaya yeterlidir. Bundan sonra, seramik tozu eklenen nihai ürün, polimerin çıkarılması ve seramik bileşenlerin birbirine bağlanması için bir fırında ateşlenir, böylece nihai üründeki seramik içeriği %99'a kadar yükselir. Bu yöntem aynı zamanda metal tozu içeren akrilik reçinelere de uygulanabilir.

www.dpiflex.com