Badanie podwójnie utwardzanych żywic do cyfrowej syntezy światła (DLS) za pomocą Photo-DSC 204 F1 Phoenix^®

Wykorzystanie fotopolimerów w technologii wytwarzania addytywnego (AM) fotopolimeryzacji w kadzi (VP) wzrosło w ostatnich latach. Przyczyny tego wzrostu obejmują udane wysiłki na rzecz poprawy właściwości mechanicznych, optycznych, chemicznych i termicznych materiałów. Jednym z najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie jest cyfrowa synteza światła (DLS).

Dowiedz się więcej o DLS, znanej również jako Continuous Liquid Interface Production (CLIP), w naszej serii wideo Material Science in Additive Manufacturing. Kliknij tutaj, aby przejść do filmu!

Czym są żywice podwójnie utwardzane?

Firma Carbon, Inc. z siedzibą w Kalifornii nie tylko opracowała proces DLS, ale także była pionierem dwuczęściowego systemu żywicy.

Część A i część B systemu żywicy "są początkowo mieszane w predefiniowanym stosunku mieszania i osiągają stabilność wymiarową poprzezUtwardzanie (reakcje sieciowania)W dosłownym tłumaczeniu termin "sieciowanie" oznacza "tworzenie sieci". W kontekście chemicznym stosuje się go do reakcji, w których cząsteczki są łączone ze sobą poprzez wprowadzenie wiązań kowalencyjnych i tworzenie trójwymiarowych sieci. utwardzanie ultrafioletem (UV) podczas DLS. Jednak ich ostateczne właściwości mechaniczne są osiągane przez sekwencyjneUtwardzanie (reakcje sieciowania)W dosłownym tłumaczeniu termin "sieciowanie" oznacza "tworzenie sieci". W kontekście chemicznym stosuje się go do reakcji, w których cząsteczki są łączone ze sobą poprzez wprowadzenie wiązań kowalencyjnych i tworzenie trójwymiarowych sieci. utwardzanie termiczne w piecu konwekcyjnym" [1]

Podczas gdy ten podwójny mechanizm utwardzania sprawia, że szeroka gama materiałów nadaje się do DLS, całkowity czas przetwarzania jest wydłużony przez dodatkoweUtwardzanie (reakcje sieciowania)W dosłownym tłumaczeniu termin "sieciowanie" oznacza "tworzenie sieci". W kontekście chemicznym stosuje się go do reakcji, w których cząsteczki są łączone ze sobą poprzez wprowadzenie wiązań kowalencyjnych i tworzenie trójwymiarowych sieci. utwardzanie w piecu konwekcyjnym, które może potrwać kilka godzin, aby osiągnąć całkowite utwardzenie.

Wyzwanie związane z fotopolimerami AM

Głównym wyzwaniem związanym z fotopolimerami jest ich kruchość. Materiały osiągają status standardu produkcyjnego tylko wtedy, gdy zagwarantowane są wysoce spójne i powtarzalne właściwości, a także stabilność procesu. "Utwardzanie termiczne, a tym samym temperatura, jest decydującym czynnikiem dla systemów podwójnego utwardzania. Jednak do tej pory niewiele wiadomo o konsekwencjach podwyższonych temperatur, np. z powodu silnego egzotermicznego ciepła reakcji spowodowanego radykalną fotopolimeryzacją podczas DLS lub wyższych temperatur pokojowych." [1]

Research Pytanie i cele

Artykuł research "Badanie wpływu temperatury na podwójnie utwardzaną żywicę uretanowo-metakrylową Rigid Polyurethane 70 (RPU 70) w cyfrowej syntezie światła (DLS)" został napisany przez J. Bachmanna, E. Gleisa, G. Fruhmanna, J. Riedelbaucha, S. Schmölzera i O. Hinrichsena. Jego celem jest "scharakteryzowanie wpływu temperatury na podwójnie utwardzaną żywicę [...] i zapewnienie głębszego zrozumienia mechanizmu reakcji chemicznej RPU 70 w procesie podwójnego utwardzania" [1]

Pełny artykuł jest dostępny tutaj: https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101677

Śledzenie pełnej reakcji i konwersji termicznej za pomocą Photo-DSC

"Termiczna konwersja ciekłej żywicy w elastomer została przeanalizowana za pomocą pomiarów lepkości, spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR), różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i foto-DSC." [1]

Analiza za pomocą NETZSCH Photo-DSC 204 F1 Phoenix^® była najskuteczniejszą metodą śledzenia konwersji termicznej, a także identyfikacji optymalnych czasów ekspozycji i intensywności ekspozycji dla żywic reaktywnych na promieniowanie UV.

Photo-DSC jest zatem odpowiednia do śledzenia całego procesu fotopolimeryzacji żywic podwójnie utwardzanych w DLS i dodatkowo wykrywania termicznego utwardzania końcowego.

Źródło:

[1] https://d oi.org/10.1016/j.addma.2020.101677