Foto-DSC, Katmanlı Üretim için Sıvı Numunelerin Test Protokollerini Nasıl Geliştiriyor?

Örneğin, yapıştırıcılar, boyalar ve kompozitlerin yanı sıra çeşitli yüzeylerdeki vernikler için standart malzemeler olarak kullanılırlar. Malzeme için yeni uygulamalar arasında gıda ambalajı, biyomedikal implantlar ve Katmanlı Üretim (AM) yer almaktadır.

Eskiden Sürekli Sıvı Arayüz Üretimi (CLIP) olarak bilinen bir Katmanlı Üretim Teknolojisi olan Dijital Işık Sentezi (DLS), fotopolimerlerin AM'de kullanımına en iyi örnektir.

Sürekli Sıvı Arayüz Üretimi (CLIP) olarak da bilinen DLS hakkında daha fazla bilgi edinmek için Katmanlı Üretimde Malzeme Bilimi video serimizi izleyin. Videoya ulaşmak için buraya tıklayın!

Foto-DSC, fotopolimerleri analiz etmek için kanıtlanmış bir yöntemdir

NETZSCH Photo-DSC 204 F1 Phoenix^® önceki birçok çalışmada kullanılmış ve "gerçek süreçle karşılaştırılabilirliği nedeniyle DLS'de kullanılan fotopolimerleri karakterize etmek için uygun olduğu" kanıtlanmıştır [1].

Cihaz, termal dönüşümü izlemenin yanı sıra UV-reaktif reçineler için optimum maruz kalma sürelerini ve maruz kalma yoğunluğunu belirlemek için kullanılmıştır. Photo-DSC'nin DLS'de çift kürlemeli reçinelerin tüm fotopolimerizasyon sürecini izlemek ve ek olarak termal post-kürlemeyi tespit etmek için uygun olduğu gösterilmiştir. Makaleyi buradan okuyun!

Daha fazla araştırma için hedefarch

Söz konusu bilimsel makalenin yazarları, önceki çalışmalarda incelenen sıvı reçine numuneleri için sadece numune kütlesi ve film kalınlığından bahsedildiğini fark etmiştir. Ancak, ölçümleri önemli ölçüde etkileyebilecek olan krozelerdeki numune şekli hakkında hiçbir bilgi yoktur.

Ayrıca, otomatik numune değiştirici (ASC) kullanımı şimdiye kadar dikkate alınmamıştır. Bir ASC "numuneleri otomatik olarak yerleştirebilir ve çıkarabilir, bu da örneğin gece boyunca ölçüm yapılmasını sağlar. ASC genellikle katı numunelerle DSC ölçümleri için kullanılır, ancak numune hazırlama ile ölçümlerin başlaması arasındaki uzun sürelerin (bekleme süreleri) etkisi sıvı fotopolimerler için henüz araştırılmamıştır [1]."

Çalışma için iki parçalı reçine sistemleri RPU 70 ve EPX 82 kullanılmıştır.

Bachmann J. ve diğerlerinin "Vat fotopolimerizasyonunda kullanılan sıvı numuneler için Foto-DSC yöntemi" adlı makalesinin tamamına buradan erişebilirsiniz!

Sonuç No. 1: Foto-DSC test protokolünü hızlandırın

Fotopolimerlerin foto-DSC ile ölçümü için yeni bir test protokolü değerlendirilmiştir. Makalenin yazarları, "pozlama segmentlerinin 4 x 2 dakikadan 2 x 3 dakikaya düşürülmesinin RPU 70 - bölüm A'nın foto-DSC ölçümü üzerinde önemli bir etkisi olmadığını bulmuşlardır. Foto-DSC test protokolünün toplam süresi böylece aynı ölçüm doğruluğunu korurken 42 dakikadan 24 dakikaya kısaltılabilir" [1].

Sonuç No. 2: UV reaksiyonu üzerinde sıcaklık ve oksijenin etkisi

"Sıcaklığın RPU 70'in fotopolimerizasyonu üzerindeki etkisinin EPX 82'den çok daha fazla olduğu" bulunmuştur [1]. Aynı zamanda, "her iki reçine de artan oksijen konsantrasyonu ile reaksiyon ısısında bir düşüş göstermektedir" [1].

Sonuç No. 3: Numune şekli, numune kütlesi ve bekleme süresi ölçümleri nasıl etkiler?

Makalenin yazarları "1.0 mg yayılmış numune şeklinin dalga boyu, ışık yoğunluğu, maruz kalma süresi ve atmosfer gibi sürece yakın incelemeler için en uygun numune hazırlama şekli olduğunu" bulmuşlardır [1]. Uzun bekleme sürelerinin etkileriyle ilgileniliyorsa, 2,8 mg'lık damla numune şekli en uygunudur.

Sonuç No. 4: Farklı potaların ve bekleme süresinin foto-DSC ölçümlerini nasıl etkilediği

Daha önceki deneylerde, "reaktif moleküllerin buharlaşmasından kaynaklanan kütle kaybının,_{O2-difüzyonu}ve ortam UV radyasyonunun etkilerinden çok daha büyük bir rol oynadığı" ortaya çıkmıştır. Buharlaşmanın azaltılıp azaltılamayacağını belirlemek için NETZSCH tarafından farklı türde kroze kaplamaları kullanılmıştır.

Otomatik numune değiştirici (ASC) kullanıldığında, 300 µl _{Al2O3-krozeleri}(ölçümden kısa bir süre önce çıkarılan) ile kaplanmış SFI-krozelerinin (daha tutarlı numune yüzey alanı için girintili Al tava) kullanılmasının en düşük kütle kaybına neden olduğu bulunmuştur.

Otomatik numune değiştiricili Foto-DSC'ler fotopolimerlerin araştırılmasında kilit öneme sahiptir

Bachmann J. ve arkadaşları tarafından yapılan çalışma, NETZSCH Photo-DSC 204 F1 Phoenix^® cihazının DLS Katmanlı Üretim teknolojisinde kullanılan fotopolimerlerin kapsamlı bir şekilde analiz edilmesini sağlayan son teknoloji ürünü bir cihaz olduğunu göstermiştir.

Otomatik numune değiştirici (ASC) kullanıldığında güvenilir sonuçlar elde edilebileceğinin doğrulanması, gece boyunca ölçüm yapılmasına olanak sağlamaktadır.

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