Con el continuo avance de la tecnología de impresión 3D utilizando resina SLA, se ha convertido en una práctica común utilizar una impresora 3D para construir un molde maestro con resina UV al fabricar moldes de silicona. Sin embargo, cuando la silicona de adición entra en contacto con modelos de resina UV que no están completamente curados por la luz UV, el proceso de curado puede verse inhibido. Este artículo proporcionará una solución a la inhibición del curado de la silicona de adición causada por modelos de resina UV.
silicona con curado inhibido
Análisis de Causas
La resina UV es un material común utilizado en la impresión 3D, y puede solidificarse rápidamente bajo la exposición a la luz UV. El análisis indica que en los modelos impresos con impresión 3D, el curado incompleto de los fotoiniciadores de óxido de fosfina puede causar envenenamiento del catalizador de platino, que es un problema prevalente en los materiales de resina SLA. Sin embargo, los fotoiniciadores pueden eliminarse mediante un tratamiento posterior al curado.
Principio de Curado de la Resina UV
En el proceso de impresión SLA (Estereolitografía), un láser se dirige a áreas específicas del material de resina para iniciar el curado. Una vez que se completa este paso, se considera que todo el objeto está terminado. Sin embargo, el objeto impreso de resina no está completamente curado en esta etapa. Para entender este fenómeno, es necesario profundizar en el principio de la transición de un estado líquido a un estado sólido en la resina UV.
La resina líquida está compuesta por una mezcla de varios monómeros libres y fotoiniciadores. Cuando se expone a la luz ultravioleta (UV), los fotoiniciadores experimentan una reacción que provoca que los monómeros libres se combinen y entrelacen, llevando a la solidificación. Sin embargo, esto solo representa la etapa inicial de curado, y muchas áreas pueden no alcanzar el grado deseado de entrelazado. Por lo tanto, el curado posterior tiene un impacto significativo en el rendimiento final del objeto impreso, pero a menudo se pasa por alto en la impresión SLA.
Por lo tanto, la silicona de adición es adecuada para la mayoría de los modelos impresos en 3D con SLA, pero es crucial que los modelos impresos estén completamente curados. Sin embargo, en el caso de la mayoría de los modelos de resina UV impresos en 3D, no están completamente curados, y verter directamente la silicona de adición resultará en un resultado pegajoso y no curado. Para abordar este problema, hemos proporcionado cuatro soluciones para su referencia.
1. Tratamiento de Superficie
Coloque el objeto impreso en 3D en alcohol isopropílico (91%) o etanol y déjelo en remojo durante 10-15 minutos para eliminar cualquier residuo de resina no curada de la superficie del modelo. A continuación, limpie el modelo con un detergente para lavavajillas o un baño de jabón, seguido de un enjuague completo con agua. Finalmente, deje secar el modelo al aire y complete el proceso de curado mediante secado al calor (se recomienda a 80-90 °C durante 3-5 minutos).
Evaluación: Se utiliza alcohol isopropílico porque tiene la capacidad de descomponer la resina fotopolimérica no curada.
2. Curado Posterior
Los modelos de resina UV pueden lograr mejores efectos de curado cuando se exponen tanto al calor como a la luz. De hecho, la luz solar también es una fuente viable de luz UV. Si tiene suficiente tiempo, colocar el modelo bajo luz UV o a la luz solar directa puede ayudar con el proceso de curado. El tiempo de curado puede variar para diferentes modelos, dependiendo del nivel de exposición a la luz UV o la luz solar directa en diferentes áreas del modelo. Es importante asegurarse de que todas las áreas del modelo estén expuestas a la luz UV o a la luz solar directa para un curado completo.
Evaluación: Los dos métodos mencionados anteriormente se pueden utilizar en combinación, y también es posible repetir los pasos de limpieza y curado posterior 2-3 veces.
3. Imprimación
El método se basa en el principio de aplicar una capa delgada y uniforme de imprimación (como imprimación de nitrocelulosa, pintura acrílica transparente, Inhibit X, etc.) sobre la superficie del modelo, ya sea mediante limpieza, remojo o pulverización. Después del curado, la imprimación forma una capa protectora sobre la superficie, actuando como una barrera. Esto evita cualquier interacción entre el fotoiniciador no curado en el modelo y la silicona de adición, previniendo efectivamente la inhibición del curado.
Evaluación: Este método es particularmente efectivo para modelos con detalles intrincados (áreas profundas, ángulos extraños) ya que exponer estas regiones hundidas a una fuente de luz UV puede ser un desafío. Sin embargo, vale la pena mencionar que este método puede llevar a ligeras desviaciones dimensionales en el molde de fundición.
4. Sustitución
Primero, cree un molde de silicona utilizando silicona de condensación para el modelo de resina UV. Sin embargo, si su proyecto permite cierto grado de contracción, puede usar directamente silicona de condensación para hacer el molde, ya que no se ve afectada por la inhibición del curado de la resina UV.
A continuación, funde el modelo de resina epóxica utilizando el molde de silicona de condensación, lo que resultará en un modelo de resina epóxica que coincide con el modelo original de resina UV. Aunque no es obligatorio utilizar resina epóxica en este paso, también puede optar por otros materiales adecuados. Sin embargo, es importante asegurarse de que el material elegido no interfiera con el proceso de curado de la silicona de adición.
Finalmente, use el modelo de resina epóxica como el molde maestro y cree el molde de silicona utilizando silicona de adición.
Evaluación: La silicona de condensación exhibe una tasa de contracción ligeramente mayor en comparación con la silicona de adición y tiene una viscosidad más espesa, lo que requiere el uso de una bomba de vacío para desgasificar durante la aplicación.
Es importante tener en cuenta que estas soluciones son solo sugerencias. La solución específica puede variar dependiendo de los materiales de silicona y de impresión 3D empleados. Por lo tanto, es necesario validar la solución que mejor se adapte a su proyecto a través de pruebas reales.