Az SLA műgyanta használatával járó 3D nyomtatási technológia folyamatos fejlődésével általánossá vált, hogy a szilikon forma készítés során 3D nyomtatót használnak a mesterforma kialakítására UV gyantából. Amikor azonban a platina katalizátoros szilikon olyan UV gyanta modellekkel érintkezik, amelyek nem teljesen kötöttek meg UV fény hatására, a kötési folyamat gátolttá válhat. Ez a cikk megoldást nyújt a platina katalizátoros szilikon kötésgátlására, amelyet az UV gyanta modellek okoznak.
kötésgátolt szilikon
Ok-elemzés
Az UV gyanta egy gyakori anyag a 3D nyomtatásban, amely UV fény hatására gyorsan megszilárdul. Az elemzések azt mutatják, hogy a 3D nyomtatással készült modelleknél a foszfin-oxid fotoiniciátorok nem megfelelő kötése platina katalizátor mérgezést okozhat, ami gyakori probléma az SLA gyanta anyagoknál. A fotoiniciátorok azonban utókezeléssel kiküszöbölhetők.
UV Gyanta Kötési Elve
Az SLA (sztereolitográfia) nyomtatási folyamatban egy lézert irányítanak a gyantaanyag meghatározott területeire a kötés elindításához. Miután ez a lépés befejeződött, a tárgy egésze elkészültnek tekinthető. A kinyomtatott gyanta tárgy azonban ebben a szakaszban még nem teljesen kötött meg. E jelenség megértéséhez el kell mélyedni az UV gyanta folyékony állapotból szilárd állapotba történő átmenetének elvében.
A folyékony gyanta különféle szabad monomerek és fotoiniciátorok keverékéből áll. ultraibolya (UV) fény hatására a fotoiniciátorok reakcióba lépnek, ami arra készteti a szabad monomerjeit, hogy összekapcsolódjanak és térhálósodjanak, ami megszilárduláshoz vezet. Ez azonban csak a kezdeti kötési szakaszt képviseli, és sok területen nem érhető el a kívánt térhálósodási fok. Ezért az utókezelés jelentős hatással van a nyomtatott tárgy végső teljesítményére, de az SLA nyomtatásban gyakran figyelmen kívül hagyják.
Következésképpen a platina katalizátoros szilikon alkalmas a legtöbb SLA 3D nyomtatott modellhez, de döntő fontosságú, hogy a nyomtatott modellek teljesen megkössenek. A legtöbb 3D nyomtatott UV gyanta modell esetében azonban ezek nem teljesen kötöttek meg, és a platina katalizátoros szilikon közvetlen ráöntése ragacsos és nem megkötött eredményhez vezet. E probléma kezelésére négy megoldást biztosítunk referenciaként.
1. Felületkezelés
Helyezze a 3D nyomtatott tárgyat izopropil-alkoholba (91%) vagy etanolba, és áztassa 10-15 percig, hogy eltávolítsa a megkötetlen gyantamaradványokat a modell felületéről. Ezután tisztítsa meg a modellt mosogatószeres vagy szappanos fürdővel, majd alaposan öblítse le vízzel. Végezetül szárítsa meg a modellt levegőn, és fejezze be a kötési folyamatot hővel történő szárítással (ajánlott 80-90°C-on 3-5 percig).
Értékelés: Az izopropil-alkohol azért használatos, mert képes lebontani a megkötetlen fotopolimer gyantát.
2. Utókezelés
Az UV gyanta modellek jobb kötési hatást érhetnek el, ha hőnek és fénynek vannak kitéve. Valójában a napfény is életképes UV fényforrás. Ha elegendő ideje van, a modell UV fény alá vagy közvetlen napfényre helyezése segítheti a kötési folyamatot. A kötési idő modellenként eltérő lehet, attól függően, hogy a modell különböző területein milyen mértékű az UV fénynek vagy közvetlen napfénynek való kitettség. Fontos biztosítani, hogy a modell minden területe ki legyen téve az UV fénynek vagy közvetlen napfénynek a teljes kötés érdekében.
Értékelés: A fent említett két módszer kombinálva is használható, valamint lehetőség van a tisztítási és utókezelési lépések 2-3-szori megismétlésére is.
3. Alapozás
A módszer azon az elven működik, hogy egy vékony és egyenletes alapozó réteget (például nitrocellulóz alapozó, átlátszó akrilfesték, Inhibit X stb.) visznek fel a modell felületére törléssel, áztatással vagy permetezéssel. A kötés után az alapozó védőpajzsot képez a felületen, amely gátként működik. Ez megakadályozza a modell felületén lévő megkötetlen fotoiniciátor és a platina katalizátoros szilikon közötti kölcsönhatást, hatékonyan megakadályozva a kötésgátlást.
Értékelés: Ez a módszer különösen hatékony a bonyolult alámetszésekkel (mély területek, furcsa szögek) rendelkező modelleknél, mivel ezeknek a bemélyedő területeknek az UV fényforrásnak való kitettsége kihívást jelenthet. Érdemes azonban megjegyezni, hogy ez a módszer enyhe méreteltérésekhez vezethet az öntött formában.
4. Helyettesítés
Először készítsen egy szilikon forma-t kondenzációs önthető szilikon felhasználásával az UV gyanta modellhez. Ha azonban a projektje megenged egy bizonyos mértékű zsugorodást, közvetlenül használhat kondenzációs önthető szilikon-t a forma elkészítéséhez, mivel azt nem befolyásolja az UV gyanta kötésgátlása.
Ezután öntse ki az epoxigyanta modellt a kondenzációs önthető szilikon forma segítségével, ami egy olyan epoxigyanta modellt eredményez, amely megegyezik az eredeti UV gyanta modellel. Bár ebben a lépésben nem kötelező epoxigyantát használni, választhat más megfelelő anyagokat is. Fontos azonban biztosítani, hogy a kiválasztott anyag ne akadályozza a platina katalizátoros szilikon kötési folyamatát.
Végezetül használja az epoxigyanta modellt mesterformaként, és készítse el a szilikon forma-t platina katalizátoros szilikon felhasználásával.
Értékelés: A kondenzációs önthető szilikon valamivel magasabb zsugorodási arányt mutat a platina katalizátoros szilikonhoz képest, és sűrűbb viszkozitással rendelkezik, ami megköveteli vákuumszivattyú használatát a légtelenítéshez az alkalmazás során.
Fontos megjegyezni, hogy ezek a megoldások csak javaslatok. A konkrét megoldás a felhasznált szilikon és 3D nyomtatási anyagok függvényében változhat. Ezért szükséges a projektjéhez leginkább illeszkedő megoldást tényleges teszteléssel érvényesíteni.
