Bagaimana Photo-DSC Memajukan Protokol Uji Sampel Cairan untuk Manufaktur Aditif

Sebagai contoh, mereka digunakan sebagai bahan standar untuk perekat, cat dan komposit serta pernis pada berbagai substrat. Aplikasi baru untuk bahan ini termasuk pengemasan makanan, implan biomedis dan Manufaktur Aditif (AM).

Digital Light Synthesis (DLS), Teknologi Manufaktur Aditif yang sebelumnya dikenal sebagai Continuous Liquid Interface Production (CLIP), merupakan contoh utama untuk penggunaan fotopolimer dalam AM.

Pelajari lebih lanjut tentang DLS, yang juga dikenal sebagai Continuous Liquid Interface Production (CLIP), dalam seri video kami, Ilmu Pengetahuan Material dalam Manufaktur Aditif. Klik di sini untuk melihat videonya!

Photo-DSC adalah metode yang telah terbukti untuk menganalisis fotopolimer

NETZSCH Photo-DSC 204 F1 Phoenix^® telah digunakan dalam banyak penelitian sebelumnya dan telah terbukti "cocok untuk mengkarakterisasi fotopolimer yang digunakan dalam DLS karena kesesuaiannya dengan proses yang sebenarnya" [1].

Instrumen ini telah digunakan untuk melacak konversi termal serta untuk mengidentifikasi waktu pemaparan yang optimal dan intensitas pemaparan untuk resin yang reaktif terhadap UV. Telah ditunjukkan bahwa Photo-DSC cocok untuk melacak seluruh proses fotopolimerisasi resin Pengawetan (Reaksi Pengikatan Silang)Secara harfiah diterjemahkan, istilah "crosslinking" berarti "jaringan silang". Dalam konteks kimia, istilah ini digunakan untuk reaksi di mana molekul dihubungkan bersama dengan memperkenalkan ikatan kovalen dan membentuk jaringan tiga dimensi. pengawetan ganda dalam DLS dan juga mendeteksi pasca-Pengawetan (Reaksi Pengikatan Silang)Secara harfiah diterjemahkan, istilah "crosslinking" berarti "jaringan silang". Dalam konteks kimia, istilah ini digunakan untuk reaksi di mana molekul dihubungkan bersama dengan memperkenalkan ikatan kovalen dan membentuk jaringan tiga dimensi. pengawetan termal. Baca artikelnya di sini!

Tujuan untuk penelitian lebih lanjut

Penulis makalah ilmiah yang sedang dibahas, menyadari bahwa penelitian terdahulu hanya menyebutkan massa sampel dan ketebalan film untuk sampel resin cair yang diteliti. Namun demikian, tidak ada informasi mengenai bentuk sampel dalam cawan lebur, yang secara signifikan dapat memengaruhi pengukuran.

Selain itu, penggunaan pengubah sampel otomatis (ASC) belum dipertimbangkan sejauh ini. ASC "dapat secara otomatis menempatkan dan memindahkan sampel, yang, misalnya, memungkinkan pengukuran dalam semalam. ASC sering digunakan untuk pengukuran DSC dengan sampel padat, tetapi efek waktu yang lama antara persiapan sampel dan dimulainya pengukuran (waktu diam) belum diselidiki untuk fotopolimer cair [1]."

Untuk penelitian ini, sistem resin dua bagian RPU 70 dan EPX 82 digunakan.

Makalah lengkap "Metode Photo-DSC untuk sampel cair yang digunakan dalam fotopolimerisasi tong" oleh Bachmann J. dkk. dapat diakses di sini!

Hasil No. 1: Mempercepat protokol uji foto-DSC

Protokol pengujian baru untuk mengukur fotopolimer dengan foto-DSC telah dievaluasi. Para penulis makalah menemukan bahwa "mengurangi segmen pencahayaan dari 4 x 2 menit menjadi 2 x 3 menit tidak memiliki efek signifikan pada pengukuran foto-DSC RPU 70 - bagian A. Dengan demikian, total waktu protokol pengujian foto-DSC dapat dipersingkat dari 42 menit menjadi 24 menit dengan tetap mempertahankan akurasi pengukuran yang sama" [1].

Hasil No. 2: Pengaruh suhu dan oksigen pada reaksi UV

Ditemukan bahwa "pengaruh suhu pada fotopolimerisasi RPU 70 jauh lebih besar daripada EPX 82" [1]. Secara bersamaan, "kedua resin menunjukkan penurunan panas reaksi dengan meningkatnya konsentrasi oksigen" [1].

Hasil No. 3: Bagaimana bentuk sampel, massa sampel dan waktu tinggal mempengaruhi pengukuran

Para penulis makalah menemukan bahwa "bentuk sampel sebar 1,0 mg adalah persiapan sampel yang optimal untuk investigasi yang mendekati proses, seperti panjang gelombang, intensitas cahaya, waktu pemaparan dan atmosfer" [1]. Jika seseorang tertarik dengan efek waktu diam yang lama, bentuk sampel tetes 2,8 mg adalah yang optimal.

Hasil No. 4: Bagaimana krusibel dan waktu tinggal yang berbeda memengaruhi pengukuran foto-DSC

Dalam percobaan sebelumnya, terlihat jelas "bahwa kehilangan massa akibat PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan molekul reaktif memainkan peran yang jauh lebih besar" daripada efek_{difusi O2}dan radiasi UV sekitar. Berbagai jenis penutup wadah dari NETZSCH digunakan untuk mengidentifikasi apakah PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan dapat dikurangi.

Menggunakan cawan lebur SFI (cawan lebur Al dengan lekukan untuk area permukaan sampel yang lebih konsisten) yang ditutupi oleh cawan lebur _Al2O3300 µl (dibuang sesaat sebelum pengukuran) ternyata menghasilkan kehilangan massa terendah, ketika menggunakan pengubah sampel otomatis (ASC).

Photo-DSC dengan pengubah sampel otomatis adalah kunci untuk menyelidiki fotopolimer

Studi oleh Bachmann J. dkk. menunjukkan bahwa NETZSCH Photo-DSC 204 F1 Phoenix^® adalah instrumen canggih yang memungkinkan analisis komprehensif fotopolimer yang digunakan dalam teknologi Manufaktur Aditif DLS.

Kemungkinan yang dikonfirmasi untuk mencapai hasil yang dapat diandalkan ketika menggunakan pengubah sampel otomatis (ASC) memungkinkan untuk pengukuran dalam semalam.

Sumber [1] https://doi.org/10.1016/j.aca.2021.338268