Il fotoiniziatore 819 e il monomero PEGDA svolgono un ruolo sempre più importante nella stampa 3D. Per le aziende che utilizzano il fotoiniziatore 819 e il monomero PEGDA nella stampa 3D, una comprensione più approfondita delle loro proprietà e dei punti chiave della loro applicazione è fondamentale per migliorare la qualità e l'efficienza della stampa. In questo articolo discuteremo l'applicazione del fotoiniziatore 819 e del monomero PEGDA nella stampa 3D, analizzeremo i misteri e forniremo soluzioni pratiche.
In primo luogo, l'introduzione del fotoiniziatore 819 e del monomero PEGDA
(A) Proprietà del monomero PEGDA
Il diacrilato di poli (etilenglicole) (PEG - DA), in particolare il peso molecolare di 250 PEG - DA, occupa una posizione unica tra i materiali per la stampa 3D. Ha un'eccellente biocompatibilità e proprietà fisico-chimiche regolabili che gli consentono di adattarsi a un'ampia gamma di esigenze di stampa 3D. Ad esempio, nel campo biomedico della stampa di impalcature per l'ingegneria tissutale, il PEG-DA può fornire un ambiente adatto alla crescita delle cellule e il suo grado regolabile di reticolazione può controllare la porosità e le proprietà meccaniche dell'impalcatura.
(ii) Ruolo del fotoiniziatore 819
Il fotoiniziatore 819 (Irgacure - 819) svolge un ruolo chiave nell'avviare la reazione di fotopolimerizzazione nel processo di stampa 3D. Quando viene disciolto nel PEG - DA a una concentrazione di 0,2% wt/vol, sotto una specifica lunghezza d'onda della luce, il fotoiniziatore 819 può assorbire l'energia dei fotoni e generare radicali liberi, innescando così la reazione di polimerizzazione tra i monomeri del PEG - DA, in modo che la resina liquida venga gradualmente polimerizzata. Questo processo deve essere preparato al buio per evitare reazioni spontanee con la luce ambientale e per garantire che il fotoiniziatore inizi accuratamente la reazione di polimerizzazione nelle condizioni di luce previste.
In secondo luogo, l'analisi dei problemi del processo di stampa
(A) problemi di qualità e precisione della superficie
Durante le operazioni di stampa 3D, spesso la qualità e la precisione della superficie non sono soddisfacenti. Ad esempio, in uno dei miei tentativi di stampa, ho stampato un modello senza sostituire il contenitore di resina e la piastra di costruzione e ho riscontrato che la rugosità della superficie era elevata e la struttura fine del modello non era resa con precisione. Ciò potrebbe essere dovuto alla distribuzione non uniforme della concentrazione di fotoiniziatore 819. Durante il processo di miscelazione della resina, se la resina non è sufficientemente agitata, la concentrazione di fotoiniziatore nelle aree locali è troppo alta o troppo bassa, il che porta a un tasso di reazione di polimerizzazione incoerente, influenzando così la qualità e l'accuratezza della superficie.
(ii) Guasto di stampa del canale
Più grave è il problema del fallimento della stampa del canale. Ad esempio, un canale con un diametro di 1 mm nel disegno non è stato stampato con successo. Ciò può essere dovuto alla mancanza di fluidità della resina; la viscosità della resina dopo la miscelazione del monomero PEG-DA con il fotoiniziatore 819 può essere influenzata da una serie di fattori, come la temperatura, la concentrazione del fotoiniziatore, ecc. Se la viscosità della resina è troppo elevata, la resina non sarà in grado di stampare. Se la viscosità della resina è troppo alta, è difficile per la resina riempire la struttura fine del canale in modo uniforme durante il processo di stampa, con conseguente mancanza di stampe del canale.
III. Soluzioni e strategie di ottimizzazione
(i) Ottimizzazione del processo di miscelazione
Per garantire la distribuzione uniforme del fotoiniziatore 819 nel monomero PEG-DA, è necessario utilizzare un processo di miscelazione più preciso. Ad esempio, si dovrebbe utilizzare un miscelatore ad alta velocità per miscelare a una velocità e a un tempo specifici e, dopo la miscelazione, si dovrebbero eseguire gli ultrasuoni per rompere ulteriormente le particelle agglomerate eventualmente presenti. È stato dimostrato che la dispersione dei fotoiniziatori è notevolmente migliorata nelle resine sottoposte a ultrasuoni per 15-30 minuti e la qualità della superficie dei modelli stampati è notevolmente migliorata.
(ii) Regolazione delle proprietà della resina
Per risolvere il problema dell'insufficiente fluidità della resina, la formula della resina può essere regolata. Da un lato, la concentrazione del fotoiniziatore 819 può essere opportunamente ridotta per ridurre il grado di reticolazione della resina entro un certo intervallo, riducendo così la viscosità . Dall'altro lato, la resina UV può essere sostituita, il monomero PEGDA è polimerizzato con un LED da 385 nm, può essere sostituito con un monomero UV polimerizzato con un laser da 405 nm.
Condivisione di casi ed esperienze
Anche nella produzione effettiva di una fabbrica di stampa 3D sono stati riscontrati problemi simili. Utilizzando il fotoiniziatore 819 e il monomero PEGDA per stampare parti con strutture complesse, la qualità e la precisione della superficie non erano in grado di soddisfare i requisiti del cliente e i piccoli canali interni erano spesso ostruiti. Il processo di miscelazione è stato ottimizzato combinando la miscelazione in più fasi e gli ultrasuoni, mentre la formulazione della resina è stata regolata per ridurre la concentrazione del fotoiniziatore 819 e aggiungere una piccola quantità di diluente. Dopo una serie di aggiustamenti, la superficie dei pezzi stampati è liscia, i canali interni sono completi e chiari e il tasso di qualificazione del prodotto è aumentato da 60% a 90%.
Attraverso l'analisi del fotoiniziatore 819 e del monomero PEGDA nell'applicazione della stampa 3D, abbiamo appreso le loro caratteristiche, i possibili problemi incontrati nel processo di stampa e le relative soluzioni. Per le fabbriche che utilizzano il fotoiniziatore 819 e il monomero PEGDA nella stampa 3D, questi punti possono migliorare efficacemente la qualità di stampa e la produttività . In futuro, con la continua evoluzione della scienza dei materiali e della tecnologia di stampa 3D, le prestazioni del fotoiniziatore 819 e del monomero PEGDA potranno essere ulteriormente ottimizzate, aprendo ulteriori possibilità per la stampa 3D.
Se avete riscontrato problemi durante il processo di stampa 3D del fotoiniziatore 819 e del monomero PEGDA, non esitate a condividere la vostra esperienza nei commenti qui sotto, in modo da poter esplorare insieme soluzioni migliori.
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