Dengan kemajuan berterusan teknologi percetakan 3D menggunakan resin SLA, penggunaan pencetak 3D untuk menghasilkan master mold daripada resin UV ketika membuat acuan silikon kini semakin biasa. Walau bagaimanapun, apabila silikon platinum bersentuhan dengan model resin UV yang belum mengeras sepenuhnya melalui cahaya UV, proses pengerasan silikon boleh terganggu. Artikel ini akan menyediakan penyelesaian untuk masalah perencatan pengerasan silikon platinum yang disebabkan oleh model resin UV.
silikon yang gagal mengeras
Analisis Punca
Resin UV ialah bahan biasa yang digunakan dalam percetakan 3D, dan ia boleh mengeras dengan cepat apabila terdedah kepada cahaya UV. Analisis menunjukkan bahawa dalam model yang dicetak menggunakan percetakan 3D, pengerasan photoinitiator phosphine oxide yang tidak lengkap boleh menyebabkan keracunan katalis platinum, iaitu masalah yang biasa berlaku pada bahan resin SLA. Walau bagaimanapun, photoinitiator ini boleh dihapuskan melalui rawatan post-curing.
Prinsip Pengerasan Resin UV
Dalam proses percetakan SLA (Stereolithography), laser diarahkan ke kawasan tertentu pada bahan resin untuk memulakan pengerasan. Setelah langkah ini selesai, keseluruhan objek dianggap telah siap dicetak. Walau bagaimanapun, objek resin yang dicetak sebenarnya belum mengeras sepenuhnya pada tahap ini. Untuk memahami fenomena ini, kita perlu melihat prinsip perubahan resin UV daripada keadaan cecair kepada pepejal.
Resin cecair terdiri daripada campuran pelbagai monomer bebas dan photoinitiator. Apabila terdedah kepada cahaya ultraviolet (UV), photoinitiator mengalami tindak balas yang mendorong monomer bebas untuk bergabung dan membentuk ikatan silang, lalu menyebabkan pengerasan. Namun, ini hanya mewakili peringkat pengerasan awal, dan banyak kawasan mungkin belum mencapai tahap ikatan silang yang diperlukan. Oleh itu, post-curing mempunyai kesan yang besar terhadap prestasi akhir objek cetakan, tetapi proses ini sering diabaikan dalam percetakan SLA.
Oleh itu, silikon platinum sesuai untuk kebanyakan model cetakan 3D SLA, tetapi model cetakan tersebut mesti benar-benar mengeras sepenuhnya. Namun, dalam kebanyakan kes model resin UV cetakan 3D, ia belum mengeras sepenuhnya, dan jika silikon platinum terus dituangkan ke atasnya, hasilnya boleh menjadi melekit dan tidak mengeras. Untuk menyelesaikan masalah ini, kami menyediakan empat penyelesaian berikut untuk rujukan anda.
1. Rawatan Permukaan
Letakkan objek cetakan 3D ke dalam isopropyl alcohol (91%) atau ethanol dan rendam selama 10-15 minit untuk membuang sisa resin yang belum mengeras pada permukaan model. Seterusnya, bersihkan model dengan detergen pencuci pinggan atau rendaman sabun, kemudian bilas dengan air hingga bersih. Akhir sekali, keringkan model di udara dan lengkapkan proses pengerasan dengan pengeringan haba, disyorkan pada suhu 80-90°C selama 3-5 minit.
Penilaian: Isopropyl alcohol digunakan kerana ia mempunyai keupayaan untuk menguraikan resin photopolymer yang belum mengeras.
2. Post-Curing
Model resin UV boleh mencapai hasil pengerasan yang lebih baik apabila terdedah kepada haba dan cahaya. Sebenarnya, cahaya matahari juga merupakan sumber cahaya UV yang boleh digunakan. Jika anda mempunyai masa yang mencukupi, meletakkan model di bawah cahaya UV atau cahaya matahari langsung boleh membantu proses pengerasan. Masa pengerasan mungkin berbeza untuk model yang berlainan, bergantung pada tahap pendedahan kepada cahaya UV atau cahaya matahari langsung pada kawasan model yang berbeza. Adalah penting untuk memastikan semua kawasan model terdedah kepada cahaya UV atau cahaya matahari langsung supaya pengerasan lengkap dapat dicapai.
Penilaian: Dua kaedah yang disebutkan di atas boleh digunakan secara gabungan, dan langkah pembersihan serta post-curing juga boleh diulang 2-3 kali.
3. Primer
Kaedah ini berfungsi berdasarkan prinsip menyapu satu lapisan primer yang nipis dan sekata, seperti nitrocellulose primer, cat akrilik jernih, Inhibit X, dan sebagainya, pada permukaan model melalui kaedah lap, rendam, atau sembur. Selepas mengeras, primer membentuk lapisan pelindung pada permukaan dan bertindak sebagai penghalang. Ini menghalang sebarang interaksi antara photoinitiator yang belum mengeras pada model dan silikon platinum, sekali gus mencegah perencatan pengerasan.
Penilaian: Kaedah ini sangat berkesan untuk model yang mempunyai undercut rumit, seperti kawasan dalam atau sudut pelik, kerana kawasan tersembunyi ini sukar didedahkan kepada sumber cahaya UV. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa kaedah ini mungkin menyebabkan sedikit penyimpangan dimensi pada acuan tuangan.
4. Penggantian
Pertama, buat acuan silikon menggunakan silikon kondensasi untuk model resin UV. Walau bagaimanapun, jika projek anda boleh menerima tahap pengecutan tertentu, anda boleh terus menggunakan silikon kondensasi untuk membuat acuan, kerana ia tidak terjejas oleh perencatan pengerasan resin UV.
Seterusnya, tuang model resin epoksi menggunakan acuan silikon kondensasi tersebut. Hasilnya ialah model resin epoksi yang sepadan dengan model resin UV asal. Walaupun tidak wajib menggunakan resin epoksi pada langkah ini, anda juga boleh memilih bahan lain yang sesuai. Namun, penting untuk memastikan bahan yang dipilih tidak menghalang proses pengerasan silikon platinum.
Akhir sekali, gunakan model resin epoksi sebagai master mold dan buat acuan silikon menggunakan silikon platinum.
Penilaian: Silikon kondensasi mempunyai kadar pengecutan yang sedikit lebih tinggi berbanding silikon platinum dan mempunyai kelikatan yang lebih pekat, jadi penggunaan pam vakum untuk penyahgelembungan biasanya diperlukan semasa aplikasi.
Perlu diingat bahawa penyelesaian ini hanyalah cadangan. Penyelesaian khusus mungkin berbeza bergantung pada jenis silikon dan bahan percetakan 3D yang digunakan. Oleh itu, anda perlu mengesahkan penyelesaian yang paling sesuai untuk projek anda melalui ujian sebenar.
