Investigação de resinas de cura dupla para síntese de luz digital (DLS) com o Photo-DSC 204 F1 Phoenix^®

O uso de fotopolímeros para a tecnologia de manufatura aditiva (AM) Vat Photopolymerization (VP) aumentou nos últimos anos. Os motivos para esse aumento incluem os esforços bem-sucedidos para melhorar as propriedades mecânicas, ópticas, químicas e térmicas dos materiais. A Digital Light Synthesis (DLS) é um dos desenvolvimentos mais recentes nesse campo.

Saiba mais sobre a DLS, também conhecida como CLIP (Continuous Liquid Interface Production), em nossa série de vídeos Material Science in Additive Manufacturing. Clique aqui para acessar o vídeo!

O que são resinas de cura dupla?

A empresa Carbon, Inc., sediada na Califórnia, não apenas desenvolveu o processo DLS, mas também foi pioneira em um sistema de resina de duas partes.

A parte A e a parte B do sistema de resina "são inicialmente misturadas em uma proporção de mistura predefinida e atingem sua estabilidade dimensional por meio da Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura ultravioleta (UV) durante a DLS. No entanto, suas propriedades mecânicas finais são alcançadas pela Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura térmica sequencial em um forno de convecção." [1]

Embora esse mecanismo de Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura dupla torne uma ampla gama de materiais adequados para a DLS, o tempo total de processamento é aumentado pela Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura adicional no forno de convecção, que pode levar várias horas para atingir a Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura completa.

O desafio dos fotopolímeros AM

O principal desafio dos fotopolímeros é sua fragilidade. Os materiais só alcançam o status de padrão de fabricação se as propriedades altamente consistentes e reproduzíveis, bem como a estabilidade do processo, forem garantidas. "A Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura térmica e, portanto, a temperatura é um fator decisivo para os sistemas de Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura dupla. No entanto, até o momento, pouco se sabe sobre as consequências do aumento das temperaturas, por exemplo, devido ao forte calor da reação exotérmica causada pela fotopolimerização radical durante a DLS ou a temperaturas ambientes mais altas." [1]

Pesquisaarch pergunta e objetivos

O artigo research "Investigation of the temperature influence on the dual curing urethane-methacrylate resin Rigid Polyurethane 70 (RPU 70) in digital light synthesis (DLS)" foi escrito por J. Bachmann, E. Gleis, G. Fruhmann, J. Riedelbauch, S. Schmölzer e O. Hinrichsen. Seu objetivo é "caracterizar a influência da temperatura em uma resina de Cura (reações de reticulação)Traduzido literalmente, o termo "crosslinking" significa "rede cruzada". No contexto químico, ele é usado para reações em que as moléculas são unidas por meio da introdução de ligações covalentes e da formação de redes tridimensionais.cura dupla [...] e fornecer uma compreensão mais profunda do mecanismo de reação química da RPU 70 no processo de cura dupla" [1]

O artigo completo está disponível aqui: https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101677

Rastreamento da reação completa e da conversão térmica com Photo-DSC

"A conversão térmica da resina líquida em um elastômero foi analisada com medições de viscosidade, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR), calorimetria de varredura diferencial (DSC) e foto-DSC." [1]

A análise com o Photo-DSC 204 NETZSCH F1 Phoenix^® foi o método mais eficaz para rastrear a conversão térmica, bem como para identificar os tempos e a intensidade ideais de exposição para resinas reativas a UV.

Portanto, o Photo-DSC é adequado para rastrear o processo completo de fotopolimerização de resinas de cura dupla em DLS e, além disso, detectar a pós-cura térmica.

Fonte:

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