
12.02.2020 by Gabriele Stock
Miten UV-valon valotusajat vaikuttavat komponenttien ominaisuuksiin additiivisessa valmistuksessa?
Additive Manufacturing (AM) on ollut käytössä jo useita vuosia. Pääsovellus oli pitkään prototyyppien valmistus tuotekehityksen alkuvaiheessa. Viime aikoina uudet teknologiat, kuten digitaalinen valosynteesi (DLS), ovat ravistelleet AM-alaa. DLS:n ja kaksivaiheisen kaksoiskovettumisprosessin avulla 3D-tulostusta harkitaan nyt osien massatuotantoon, koska se on nopeutunut huomattavasti ja lopputuotteen mekaaniset ominaisuudet ovat parantuneet.
3D-tulostusmateriaali Rigid Polyurethane eli RPU70 on sitkeää ja kestää lämpöä. Tätä materiaalia käyttävät tuotteet valmistetaan kaksivaiheisessa kaksoiskovettumisprosessissa. Vihreä tuote tuotetaan käyttämällä valopolymerisaatiota kerroksittain järjestelmän sisällä käyttäen UV-valonlähdettä, joka heijastetaan digitaalisen valonkäsittelyn kautta tasomaisena valotuslähteenä. Koska materiaalivalikoima on mekaanisilta ominaisuuksiltaan samanlainen kuin perinteiset polymeerit ja koska kappaleiden pinnat ovat sileitä, DLS:llä on hyvät mahdollisuudet tulla käytetyksi lopullisen kappaleen (sarjatuotannon) tekniikkana. Materiaalin ensimmäisen, valon aiheuttaman valopolymerisaatioreaktion tallentamiseksi käytetään valodifferentiaalista skannauskalorimetriä(Photo-DSC). Tämän jälkeen UV-kovetetun RPU 70 -näytteen kanssa tehdään tavanomaiset DSC-mittaukset. Jotta voidaan analysoida eri valotusajan vaikutusta komponentin lopullisiin ominaisuuksiin, tehdään vetokoe vetolujuuden ja murtovenymän arvojen määrittämiseksi. Valokuva-DSC-mittaukset, jotka on suoritettu eri valotusajoilla, joita seuraa lämpöKovettuminen (ristisilloitusreaktiot)Kirjaimellisesti käännettynä termi "crosslinking" tarkoittaa "ristiverkostoitumista". Kemiallisessa yhteydessä sitä käytetään reaktioista, joissa molekyylit yhdistetään toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla ja muodostetaan kolmiulotteisia verkkoja.kovettuminen, osoittavat, että terminen ristisilloitusreaktio on riippuvainen aiemmin muodostetusta verkostosta, joka on tehty ensimmäisessä prosessivaiheessa valopolymeroinnin aikana. Suuntaus validoitiin tavanomaisilla DSC-mittauksilla, jotka osoittivat vahvan korrelaation toisen prosessivaiheen termisen ristisilloittumisen ja DLS:llä valmistettujen osien valotusajan asetusten välillä. Lue koko artikkeli: Science Direct

ILMAINEN E-kirja
Lämpöanalyysi ja reologia polymeerien lisäainevalmistuksessa
Tutustu salaisuuksiin AM:n peliä muuttavien kykyjen takana! Äskettäin julkaistussa e-kirjassamme pureudutaan syvälle AM:n ytimeen ja paljastetaan luotettavien materiaalin karakterisointitekniikoiden, erityisesti lämpöanalyysin ja reologian, voima.