Gli oligomeri e il loro possibile uso nella stampa 3d

L’espansione della stampa 3D in applicazioni di produzione rapida e la forte domanda del mercato per gli oligomeri di nuova generazione è stata associata a una maggiore domanda di materiali con un’ampia varietà di proprietà fisiche. I materiali rigidi, con elevata resistenza alla trazione e basso allungamento, sono facilmente disponibili, ma le offerte di materiali resistenti e flessibili con un elevato allungamento sono più limitate.

Oltre alle sfide tecniche legate allo sviluppo di questi tipi di materiali, un’altra potenziale fonte alla base di questa limitazione è la sfida associata alla stampa di parti flessibili con determinati tipi di stampanti 3D. 1 Quando il processo di stampa comporta lo spostamento di parti o hardware della stampante nella direzione x o y, come accade con alcune stampanti di tipo SLA o DLP, sul pezzo vengono esercitate forze che potrebbero causare la fuoriuscita dell’allineamento di una parte troppo flessibile , separato dalla piattaforma di costruzione o addirittura interrotto con una risoluzione scarsa e stampe non riuscite. Pertanto, nello sviluppo di nuovi materiali per la stampa 3D, specialmente quelli flessibili, diventa importante valutare quanto bene il materiale possa resistere a questi tipi di forze.

In un nuovo studio e nel white paper risultante, i benefici dei nuovi oligomeri vengono studiati nelle formulazioni di acrilato a polimerizzazione a radicali liberi e nelle formulazioni di ibridi / epossidici di polimerizzazione con radicali liberi / cationici. Inoltre, vengono rivelate le proprietà meccaniche e termiche delle formulazioni.

Lo scopo di questo studio aveva due obiettivi principali. La prima è stata la valutazione delle proprietà meccaniche degli oligomeri (met) acrilici di nuova concezione che hanno il potenziale per soddisfare la domanda di materiali di stampa 3D resistenti e flessibili. Questa valutazione includeva un confronto con materiali attualmente sul mercato pubblicizzati come difficili o flessibili.

Il secondo obiettivo era identificare un metodo che consentisse una valutazione della capacità degli oligomeri di resistere alle forze che agiscono sulle parti durante il processo di stampa. Questa resistenza, a sua volta, si riferisce alla stampabilità o alla probabilità di avere un risultato di stampa di successo. Per quest’ultimo obiettivo, sono stati esaminati sia il tasso relativo di conversione (met) acrilico che il cambiamento del modulo complesso del materiale durante la cura. Questi metodi sono stati utilizzati per valutare la velocità con cui sono state raggiunte le proprietà dello stato verde del materiale e se tali proprietà avrebbero incontrato una soglia minima richiesta per sopravvivere al processo di stampa.

Per questo lavoro, sono stati sintetizzati quattro urethane (met) acrilati oligomeri (UAO) di varie strutture per esplorare la loro idoneità all’uso nelle formulazioni di stampa 3D, specialmente quelle progettate per generare forme o parti flessibili. Gli oligomeri sono stati sintetizzati in diluente reattivo al 35-40% per produrre una miscela di resina preformulata e quindi ulteriormente formulato nella formula di stampa 3D del modello riportata nella Tabella 1 di seguito.

Tabella 1.

Componente
wt%
UAO
55.0
Monomeri reattivi
40.0
fotoiniziatore
3.0
additivi
2.0
Tabella 1: Formula di stampa 3D modello

Sono state esaminate anche tre resine di stampa 3D (CR) disponibili in commercio (met) acriliche disponibili a scopi comparativi e utilizzate come ricevute. La viscosità di tutte le formulazioni di resina è stata misurata utilizzando un viscosimetro Brookfield CAP2000 + a 25 ° C.  Scarica il nuovo white paper per vedere i risultati completi di questo studio!

 

I sistemi di lampade a luminescenza Dymax sono progettati per la polimerizzazione dell’area o per polimerizzare più assiemi contemporaneamente. Questi modelli di lampade flood utilizzano una potente lampada fotopolimerizzante UV (fino a 225 mW / cm 2 ) per una polimerizzazione rapida su un’area di 5 “x 5” (12,7 cm x 12,7 cm).

 

I radiometri Dymax UV / Visible sono semplici da utilizzare e consentono agli operatori di monitorare, documentare e mantenere un processo affidabile di fotopolimerizzazione, misurare le velocità di trasmissione attraverso i substrati e fornire un ambiente fotopolimerizzabile per l’operatore.

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