O fotoiniciador 819 e o monômero PEGDA estão desempenhando um papel cada vez mais importante na impressão 3D. Para as fábricas que usam o fotoiniciador 819 e o monômero PEGDA na impressão 3D, uma compreensão mais profunda de suas propriedades e dos pontos principais de sua aplicação é crucial para melhorar a qualidade e a eficiência da impressão. Neste artigo, discutiremos a aplicação do fotoiniciador 819 e do monômero PEGDA na impressão 3D, analisaremos o mistério e forneceremos soluções práticas.
Primeiro, introdução do fotoiniciador 819 e do monômero PEGDA
(A) Propriedades do monômero PEGDA
O diacrilato de poli (etilenoglicol) (PEG - DA), especialmente o peso molecular de 250 PEG - DA, tem uma posição exclusiva em materiais de impressão 3D. Ele tem excelente biocompatibilidade e propriedades físico-químicas ajustáveis que permitem que ele seja adaptado a uma ampla gama de necessidades de impressão 3D. Por exemplo, no campo biomédico da impressão de andaimes de engenharia de tecidos, o PEG-DA pode proporcionar um ambiente adequado para o crescimento celular, e seu grau ajustável de ligação cruzada pode controlar a porosidade e as propriedades mecânicas do andaime.
(ii) Papel do fotoiniciador 819
O fotoiniciador 819 (Irgacure - 819) desempenha um papel fundamental no início da reação de fotopolimerização no processo de impressão 3D. Quando dissolvido em PEG - DA em uma concentração de 0,2% p/p/vol, sob um comprimento de onda específico de luz, o fotoiniciador 819 pode absorver a energia dos fótons e gerar radicais livres, desencadeando assim a reação de polimerização entre os monômeros PEG - DA, de modo que a resina líquida seja curada gradualmente. Esse processo precisa ser preparado no escuro para evitar reações espontâneas com a luz ambiente e para garantir que o fotoiniciador inicie com precisão a reação de polimerização sob as condições de luz esperadas.
Segundo, a análise de problemas no processo de impressão
(A) problemas de qualidade e precisão da superfície
Na operação real de impressão 3D, frequentemente encontramos qualidade e precisão de superfície insatisfatórias. Por exemplo, em uma de minhas tentativas de impressão, imprimi um modelo sem substituir o recipiente de resina e a placa de construção, e descobri que a rugosidade da superfície era grande e a estrutura fina do modelo não foi renderizada com precisão. Isso pode ser devido à distribuição desigual da concentração do fotoiniciador 819. Durante o processo de mistura da resina, se a resina não for suficientemente bem agitada, a concentração do fotoiniciador em áreas locais será muito alta ou muito baixa, o que levará a uma taxa de reação de polimerização inconsistente, afetando assim a qualidade e a precisão da superfície.
(ii) Falha na impressão do canal
Mais grave é o problema de falha na impressão do canal. Por exemplo, um canal com um diâmetro de 1 mm no design não foi impresso com sucesso. Isso pode ser devido à falta de fluidez da resina; a viscosidade da resina após a mistura do monômero PEG-DA com o fotoiniciador 819 pode ser afetada por vários fatores, como temperatura, concentração do fotoiniciador etc. Se a viscosidade da resina for muito alta, a resina não conseguirá imprimir. Se a viscosidade da resina for muito alta, será difícil para a resina preencher a estrutura de canais finos sem problemas durante o processo de impressão, resultando em impressões de canais ausentes.
III. Soluções e estratégias de otimização
(i) Otimização do processo de mistura
Para garantir a distribuição uniforme do fotoiniciador 819 no monômero PEG-DA, deve-se usar um processo de mistura mais preciso. Por exemplo, um misturador de alta velocidade deve ser usado para misturar a uma velocidade e tempo específicos, e a ultrassonografia deve ser realizada após a mistura para quebrar ainda mais as partículas aglomeradas que possam estar presentes. Foi demonstrado que a dispersão dos fotoiniciadores é significativamente melhorada em resinas que foram submetidas a ultrassom por 15 a 30 minutos, e a qualidade da superfície dos modelos impressos é significativamente melhorada.
(ii) Ajuste das propriedades da resina
Para resolver o problema da fluidez insuficiente da resina, a fórmula da resina pode ser ajustada. Por um lado, a concentração do fotoiniciador 819 pode ser adequadamente reduzida para diminuir o grau de reticulação da resina em uma determinada faixa, reduzindo assim a viscosidade. Por outro lado, a resina UV pode ser substituída, o monômero PEGDA é curado com LED de 385 nm e pode ser substituído por monômero UV de cura a laser de 405 nm.
Compartilhamento de casos e experiências
Na produção real de uma fábrica de impressão 3D, eles também encontraram problemas semelhantes. Ao usar o fotoiniciador 819 e o monômero PEGDA para imprimir peças com estruturas complexas, a qualidade e a precisão da superfície não atendiam aos requisitos do cliente, e os pequenos canais internos eram frequentemente bloqueados. O processo de mistura foi otimizado com a combinação de mistura em vários estágios e ultrassom, enquanto a formulação da resina foi ajustada para reduzir a concentração do fotoiniciador 819 e adicionar uma pequena quantidade de diluente. Após uma série de ajustes, a superfície das peças impressas ficou lisa, os canais internos estão completos e limpos e a taxa de qualificação do produto aumentou de 60% para 90%.
Por meio da análise do fotoiniciador 819 e do monômero PEGDA na aplicação da impressão 3D, aprendemos sobre suas características, possíveis problemas encontrados no processo de impressão e as soluções correspondentes. Para as fábricas que usam o fotoiniciador 819 e o monômero PEGDA na impressão 3D, esses pontos podem melhorar efetivamente a qualidade e a produtividade da impressão. No futuro, à medida que a ciência dos materiais e a tecnologia de impressão 3D continuarem a evoluir, o desempenho do fotoiniciador 819 e do monômero PEGDA poderá ser ainda mais otimizado, abrindo ainda mais possibilidades para a impressão 3D.
Caso tenha encontrado problemas durante o processo de impressão 3D do fotoiniciador 819 e do monômero PEGDA, sinta-se à vontade para compartilhar sua experiência nos comentários abaixo, para que possamos explorar soluções melhores juntos.
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