Photoinitiator 819 und PEGDA-Monomer spielen im 3D-Druck eine immer wichtigere Rolle. Für Fabriken, die Photoinitiator 819 und PEGDA-Monomer im 3D-Druck verwenden, ist ein tieferes Verständnis ihrer Eigenschaften und Schlüsselpunkte bei ihrer Anwendung entscheidend für die Verbesserung der Druckqualität und Effizienz. In diesem Artikel werden wir die Anwendung von Fotoinitiator 819 und PEGDA-Monomer im 3D-Druck erörtern, die Geheimnisse analysieren und praktische Lösungen anbieten.
Erstens: Einführung des Photoinitiators 819 und des PEGDA-Monomers
(A) Eigenschaften von PEGDA-Monomeren
Poly(ethylenglykol)-diacrylat (PEG-DA), insbesondere mit einem Molekulargewicht von 250 PEG-DA, nimmt eine einzigartige Stellung unter den 3D-Druckmaterialien ein. Es verfügt über eine ausgezeichnete Biokompatibilität und einstellbare physikalisch-chemische Eigenschaften, die es ermöglichen, es an eine Vielzahl von 3D-Druckanforderungen anzupassen. Im biomedizinischen Bereich des Scaffold-Drucks für das Tissue-Engineering beispielsweise kann PEG-DA ein geeignetes Umfeld für das Zellwachstum bieten, und sein einstellbarer Vernetzungsgrad kann die Porosität und die mechanischen Eigenschaften des Scaffolds steuern.
(ii) Die Rolle des Photoinitiators 819
Der Photoinitiator 819 (Irgacure - 819) spielt eine Schlüsselrolle bei der Initiierung der Photopolymerisationsreaktion im 3D-Druckverfahren. Wenn er in PEG-DA in einer Konzentration von 0,2% (Gew./Vol.) gelöst wird, kann der Photoinitiator 819 unter einer bestimmten Wellenlänge des Lichts Photonenenergie absorbieren und freie Radikale erzeugen, wodurch die Polymerisationsreaktion zwischen den PEG-DA-Monomeren ausgelöst wird, so dass das flüssige Harz allmählich aushärtet. Dieser Prozess muss im Dunkeln vorbereitet werden, um spontane Reaktionen mit dem Umgebungslicht zu vermeiden und um sicherzustellen, dass der Photoinitiator die Polymerisationsreaktion unter den erwarteten Lichtverhältnissen korrekt einleitet.
Zweitens, die Analyse von Problemen im Druckprozess
(A) Fragen der Oberflächenqualität und -genauigkeit
In der Praxis des 3D-Drucks sind Oberflächenqualität und Genauigkeit oft nicht zufriedenstellend. Bei einem meiner Druckversuche habe ich beispielsweise ein Modell gedruckt, ohne den Harzkanister und die Bauplatte auszutauschen, und festgestellt, dass die Oberflächenrauheit groß war und die Feinstruktur des Modells nicht genau wiedergegeben wurde. Dies könnte auf die ungleichmäßige Verteilung der Konzentration des Photoinitiators 819 zurückzuführen sein. Wenn das Harz während des Mischvorgangs nicht ausreichend gerührt wird, ist die Konzentration des Fotoinitiators in bestimmten Bereichen zu hoch oder zu niedrig, was zu einer ungleichmäßigen Polymerisationsreaktionsrate führt und somit die Oberflächenqualität und Genauigkeit beeinträchtigt.
(ii) Ausfall des Kanaldrucks
Schwerwiegender ist das Problem, dass der Druck von Kanälen fehlschlägt. Zum Beispiel wurde ein Kanal mit einem Durchmesser von 1 mm im Entwurf nicht erfolgreich gedruckt. Dies kann auf die mangelnde Fließfähigkeit des Harzes zurückzuführen sein; die Viskosität des Harzes nach dem Mischen des PEG-DA-Monomers mit dem Photoinitiator 819 kann durch eine Reihe von Faktoren wie Temperatur, Photoinitiator-Konzentration usw. beeinflusst werden. Wenn die Viskosität des Harzes zu hoch ist, kann das Harz überhaupt nicht gedruckt werden. Wenn die Viskosität des Harzes zu hoch ist, ist es für das Harz schwierig, die feine Kanalstruktur während des Druckvorgangs reibungslos auszufüllen, was zu fehlenden Kanaldrucken führt.
III. Lösungen und Optimierungsstrategien
(i) Optimierung des Mischvorgangs
Um eine gleichmäßige Verteilung des Photoinitiators 819 im PEG-DA-Monomer zu gewährleisten, sollte ein präziseres Mischverfahren verwendet werden. Beispielsweise sollte ein Hochgeschwindigkeitsmischer für das Mischen mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Zeit verwendet werden, und nach dem Mischen sollte eine Ultraschallbehandlung durchgeführt werden, um eventuell vorhandene agglomerierte Partikel weiter aufzubrechen. Es hat sich gezeigt, dass die Dispersion von Fotoinitiatoren in Harzen, die 15 bis 30 Minuten lang mit Ultraschall behandelt wurden, erheblich verbessert wird, und die Oberflächenqualität der gedruckten Modelle wird deutlich verbessert.
(ii) Anpassung der Harzeigenschaften
Um das Problem der unzureichenden Fließfähigkeit des Harzes zu lösen, kann die Harzformel angepasst werden. Einerseits kann die Konzentration des Photoinitiators 819 in geeigneter Weise reduziert werden, um den Vernetzungsgrad des Harzes innerhalb eines bestimmten Bereichs zu verringern, wodurch die Viskosität reduziert wird. Andererseits kann das UV-Harz ersetzt werden, das PEGDA-Monomer wird mit 385nm LED gehärtet und kann durch 405nm laserhärtendes UV-Monomer ersetzt werden.
Austausch von Fällen und Erfahrungen
In der tatsächlichen Produktion einer 3D-Druckfabrik stieß man ebenfalls auf ähnliche Probleme. Bei der Verwendung von Photoinitiator 819 und PEGDA-Monomer für den Druck von Teilen mit komplexen Strukturen konnten die Oberflächenqualität und die Genauigkeit nicht den Anforderungen des Kunden entsprechen, und die kleinen internen Kanäle waren oft verstopft. Der Mischprozess wurde durch eine Kombination aus mehrstufigem Mischen und Ultraschall optimiert, während die Harzformulierung angepasst wurde, um die Konzentration des Fotoinitiators 819 zu verringern und eine kleine Menge Verdünnungsmittel hinzuzufügen. Nach einer Reihe von Anpassungen ist die Oberfläche der gedruckten Teile glatt, die inneren Kanäle sind vollständig und klar, und die Produktqualifikationsrate wurde von 60% auf 90% erhöht.
Durch die Analyse des Fotoinitiators 819 und des PEGDA-Monomers in der Anwendung des 3D-Drucks haben wir etwas über ihre Eigenschaften, mögliche Probleme im Druckprozess und die entsprechenden Lösungen gelernt. Für Fabriken, die Fotoinitiator 819 und PEGDA-Monomer im 3D-Druck verwenden, können diese Punkte die Druckqualität und Produktivität effektiv verbessern. In der Zukunft, wenn sich die Materialwissenschaft und die 3D-Drucktechnologie weiterentwickeln, kann die Leistung von Photoinitiator 819 und PEGDA-Monomer weiter optimiert werden, wodurch sich noch mehr Möglichkeiten für den 3D-Druck eröffnen.
Wenn Sie beim 3D-Druck von Photoinitiator 819 und PEGDA-Monomer auf Probleme gestoßen sind, teilen Sie uns bitte Ihre Erfahrungen in den Kommentaren mit, damit wir gemeinsam nach besseren Lösungen suchen können.
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