15.03.2021 by Milena Riedl
Como o Photo-DSC avança os protocolos de teste de amostras líquidas para manufatura aditiva
Os fotopolímeros ganharam importância crescente em muitos setores. A Digital Light Synthesis (DLS), uma tecnologia de manufatura aditiva, é um excelente exemplo do uso de fotopolímeros. Saiba por que o NETZSCH Photo-DSC é um método comprovado para otimizar o processo de manufatura aditiva.
Por exemplo, eles são usados como materiais padrão para adesivos, tintas e compostos, bem como vernizes em vários substratos. Novas aplicações para o material incluem embalagens de alimentos, implantes biomédicos e manufatura aditiva (AM).
A Digital Light Synthesis (DLS), uma tecnologia de manufatura aditiva anteriormente conhecida como Continuous Liquid Interface Production (CLIP), é um excelente exemplo do uso de fotopolímeros em AM.
Saiba mais sobre a DLS, também conhecida como Produção Contínua de Interface Líquida (CLIP), em nossa série de vídeos sobre Ciência dos Materiais na Manufatura Aditiva. Clique aqui para acessar o vídeo!
O Photo-DSC é um método comprovado para analisar fotopolímeros
O instrumento foi usado para rastrear a conversão térmica, bem como para identificar os tempos de exposição e a intensidade de exposição ideais para resinas reativas a UV. Foi demonstrado que o Photo-DSC é adequado para rastrear todo o processo de fotopolimerização de resinas 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 em DLS e, além disso, detectar a pós-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. Leia o artigo aqui!
Objetivo para pesquisa adicionalarch
Os autores do artigo científico em questão reconheceram que estudos anteriores mencionam apenas a massa da amostra e a espessura do filme para as amostras de resina líquida investigadas. No entanto, não há informações sobre o formato da amostra nos cadinhos, o que pode influenciar significativamente as medições.
Além disso, o uso de um trocador automático de amostras (ASC) não foi considerado até o momento. Um ASC "pode colocar e remover automaticamente as amostras, o que, por exemplo, permite medições durante a noite. O ASC é frequentemente usado para medições de DSC com amostras sólidas, mas o efeito de longos períodos entre a preparação da amostra e o início das medições (tempos de permanência) ainda não foi investigado para fotopolímeros líquidos [1]."
Para o estudo, foram usados os sistemas de resina de duas partes RPU 70 e EPX 82.
O artigo completo "Photo-DSC method for liquid samples used in vat photopolymerization" de Bachmann J. et al. pode ser acessado aqui!
Resultado nº 1: Acelerar o protocolo de teste de foto-DSC
Um novo protocolo de teste para a medição de fotopolímeros com a foto-DSC foi avaliado. Os autores do artigo descobriram que "reduzir os segmentos de exposição de 4 x 2 min para 2 x 3 min não tem efeito significativo na medição de foto-DSC do RPU 70 - parte A. O tempo total do protocolo de teste de foto-DSC pode, portanto, ser reduzido de 42 min para 24 minutos, mantendo a mesma precisão de medição" [1].
Resultado nº 2: Influência da temperatura e do oxigênio na reação de UV
Descobriu-se que "a influência da temperatura na fotopolimerização da RPU 70 é muito maior do que na EPX 82" [1]. Simultaneamente, "ambas as resinas apresentam uma diminuição no calor da reação com o aumento da concentração de oxigênio" [1].
Resultado nº 3: Como o formato da amostra, a massa da amostra e o tempo de permanência influenciam as medições
Os autores do artigo concluíram que "o formato de amostra espalhada de 1,0 mg é a preparação de amostra ideal para investigações relacionadas ao processo, como comprimento de onda, intensidade da luz, tempo de exposição e atmosfera" [1]. Se alguém estiver interessado nos efeitos de longos tempos de permanência, o formato de amostra de gota de 2,8 mg é o ideal.
Resultado nº 4: Como diferentes cadinhos e tempo de permanência influenciam as medições de foto-DSC
Em experimentos anteriores, ficou evidente "que a perda de massa devido à evaporação de moléculas reativas desempenha um papel muito maior" do que os efeitos dadifusão de O2e da radiação UV ambiente. Diferentes tipos de coberturas de cadinho pelo site NETZSCH foram usados para identificar se a evaporação pode ser reduzida.
O uso de cadinhos SFI (bandeja de Al com uma indentação para uma área de superfície de amostra mais consistente) cobertos por cadinhos de Al2O3de 300 µl (removidos pouco antes da medição) gerou a menor perda de massa ao usar um trocador automático de amostras (ASC).
Photo-DSCs com trocador automático de amostras são essenciais para investigar fotopolímeros
O estudo de Bachmann J. et al. mostrou que o NETZSCH Photo-DSC 204 F1 Phoenix® é um instrumento de última geração que permite a análise abrangente de fotopolímeros usados na tecnologia de manufatura aditiva DLS.
A possibilidade confirmada de obter resultados confiáveis ao usar um trocador automático de amostras (ASC) permite medições durante a noite.
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