
04.12.2020 by Milena Riedl
Investigarea rășinilor cu întărire dublă pentru sinteza digitală a luminii (DLS) cu Photo-DSC 204 F1 Phoenix®
Fotopolimerii utilizați în tehnologia de fabricație aditivă Digital Light Synthesis (DLS) sunt materiale dificile. Până în prezent, se cunosc puține lucruri despre consecințele creșterii temperaturilor, de exemplu, din cauza temperaturilor camerei mai ridicate. O lucrare de cercetare își propune să investigheze influența temperaturilor asupra acestor rășini cu întărire dublă și constată că Photo-DSC este cel mai eficient pentru a urmări conversia termică, precum și pentru a identifica timpii optimi de expunere.
Utilizarea fotopolimerilor pentru tehnologia de fabricare aditivă (AM) prin fotopolimerizare în vid (VP) a crescut în ultimii ani. Motivele acestei creșteri includ eforturile încununate de succes de a îmbunătăți proprietățile mecanice, optice, chimice și termice ale materialelor. Sinteza digitală a luminii (DLS) este una dintre cele mai recente evoluții în acest domeniu.
Aflați mai multe despre DLS, cunoscută și sub denumirea de Continuous Liquid Interface Production (CLIP), în seria noastră video Material Science in Additive Manufacturing. Faceți clic aici pentru a ajunge la materialul video!
Ce sunt rășinile cu întărire dublă?
Compania Carbon, Inc., cu sediul în California, nu numai că a dezvoltat procesul DLS, dar a fost și pioniera unui sistem de rășină în două părți.
Partea A și partea B din sistemul de rășină "sunt amestecate inițial într-un raport de amestecare predefinit și își ating stabilitatea dimensională prin întărirea cu ultraviolete (UV) în timpul DLS. Cu toate acestea, proprietățile lor mecanice finale sunt atinse prin întărirea termică secvențială într-un cuptor cu convecție." [1]
În timp ce acest mecanism dublu de întărire face ca o gamă largă de materiale să fie potrivite pentru DLS, timpul total de procesare este mărit de întărirea suplimentară în cuptorul de convecție, care poate dura câteva ore pentru a obține întărirea completă.
Provocarea fotopolimerilor AM
Provocarea majoră a fotopolimerilor este fragilitatea lor. Materialele dobândesc statutul de standard de fabricație numai dacă sunt garantate proprietăți foarte consistente și reproductibile, precum și stabilitatea procesului. "Polimerizarea termică și, prin urmare, temperatura este un factor decisiv pentru sistemele de polimerizare duală. Cu toate acestea, până în prezent se știu puține lucruri despre consecințele creșterii temperaturilor, de exemplu, din cauza căldurii puternice de reacție ExotermicO tranziție de probă sau o reacție este exotermă dacă generează căldură.exotermică cauzată de fotopolimerizarea radicalică în timpul DLS sau a temperaturilor camerei mai ridicate." [1]
Întrebarea și obiectivele cercetării
Lucrarea de cercetare "Investigation of the temperature influence on the dual curing urethane-methacrylate resin Rigid Polyurethane 70 (RPU 70) in digital light synthesis (DLS)" a fost scrisă de J. Bachmann, E. Gleis, G. Fruhmann, J. Riedelbauch, S. Schmölzer și O. Hinrichsen. Acesta își propune să "caracterizeze influența temperaturii asupra unei rășini cu dublă întărire [...] și să ofere o înțelegere mai profundă a mecanismului de reacție chimică al RPU 70 în procesul de dublă întărire" [1]
Lucrarea completă este disponibilă aici: https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101677
Urmărirea reacției complete și a conversiei termice cu Photo-DSC
"Conversia termică a rășinii lichide într-un elastomer a fost analizată prin măsurători ale vâscozității, spectroscopie în infraroșu cu transformată Fourier (FT-IR), calorimetrie diferențială cu baleiaj (DSC) și foto-DSC." [1]
Analiza cu NETZSCH Photo-DSC 204 F1 Phoenix® a fost cea mai eficientă metodă pentru urmărirea conversiei termice, precum și pentru identificarea timpilor optimi de expunere și a intensității de expunere pentru rășinile reactive la UV.
Prin urmare, Photo-DSC este potrivit pentru a urmări întregul proces de fotopolimerizare a rășinilor cu dublă întărire în DLS și, în plus, pentru a detecta postvulnerarea termică.
Sursă:

Carte electronică GRATUITĂ
Analiza termică și reologia în fabricarea aditivă a polimerilor
Descoperiți secretele din spatele capacităților de schimbare a jocului ale AM! Cartea noastră electronică recent lansată pătrunde adânc în inima AM, dezvăluind puterea tehnicilor fiabile de caracterizare a materialelor, în special analiza termică și reologia.