Met de voortdurende vooruitgang van 3D-printtechnologie met SLA-hars is het gebruikelijk geworden om een 3D-printer te gebruiken voor het maken van een mastermal met UV-hars bij het maken van siliconenmallen. Wanneer echter platina-uithardende siliconen in contact komt met UV-harsmodellen die niet volledig door UV-licht zijn uitgehard, kan het uithardingsproces worden geremd. Dit artikel biedt oplossingen voor de inhibitie van uitharding van platina-uithardende siliconen veroorzaakt door UV-harsmodellen.
inhibitie van uithardende siliconen
Oorzaakanalyse
UV-hars is een veelgebruikt materiaal in 3D-printen en kan snel stollen onder UV-licht. Analyse toont aan dat in modellen geprint met 3D-printers de onvolledige uitharding van fosfineoxidefotoinitiatoren kan leiden tot platina-katalysatorvergiftiging, een veelvoorkomend probleem bij SLA-harsmaterialen. De fotoinitiatoren kunnen echter worden geëlimineerd door post-curing.
UV-Hars Uithardingsprincipe
In het SLA-proces (Stereolithografie) wordt een laser gericht op specifieke gebieden van het harsmateriaal om uitharding te initiëren. Zodra deze stap is voltooid, wordt het object als afgewerkt beschouwd. Echter, het geprinte harsobject is op dit punt nog niet volledig uitgehard. Om dit fenomeen te begrijpen, is het noodzakelijk het principe van de overgang van vloeibaar naar vast in UV-hars te bestuderen.
De vloeibare hars bestaat uit een mengsel van verschillende vrije monomeren en fotoinitiatoren. Wanneer het aan UV-licht wordt blootgesteld, ondergaan de fotoinitiatoren een reactie die de vrije monomeren laat combineren en crosslinken, waardoor het materiaal stolt. Dit vertegenwoordigt echter alleen de initiële uithardingsfase en veel gebieden kunnen niet de gewenste mate van crosslinking bereiken. Post-curing heeft daarom een significante invloed op de uiteindelijke prestaties van het geprinte object, maar wordt vaak over het hoofd gezien bij SLA-printen.
Daarom is additie-uithardende siliconen geschikt voor de meeste SLA 3D-geprinte modellen, maar het is cruciaal dat de geprinte modellen volledig zijn uitgehard. Bij de meeste 3D-geprinte UV-harsmodellen zijn ze echter niet volledig uitgehard en direct gieten van platina-uithardende siliconen resulteert in plakkerige en niet-uitgeharde resultaten. Om dit probleem aan te pakken, hebben we vier oplossingen voor uw referentie.
1. Oppervlaktebehandeling
Plaats het 3D-geprinte object in isopropylalcohol (91%) of ethanol en laat het 10–15 minuten weken om restanten van niet-uitgeharde hars van het oppervlak te verwijderen. Reinig daarna het model met afwasmiddel of een sopje, gevolgd door grondig spoelen met water. Laat het model vervolgens aan de lucht drogen en voltooi het uithardingsproces door warmte-droging (aanbevolen bij 80–90°C gedurende 3–5 minuten).
Evaluatie: Isopropylalcohol wordt gebruikt vanwege het vermogen om niet-uitgeharde fotopolymeerhars af te breken.
2. Post-Curing
UV-harsmodellen kunnen een betere uithardingseffect bereiken wanneer ze zowel aan warmte als licht worden blootgesteld. Zonlicht is ook een geschikte UV-bron. Als u voldoende tijd heeft, plaats het model onder UV-licht of direct zonlicht om het uithardingsproces te ondersteunen. De uithardingstijd kan variëren afhankelijk van de blootstelling van verschillende gebieden aan UV-licht of zonlicht. Zorg ervoor dat alle delen van het model volledig worden blootgesteld.
Evaluatie: De twee bovengenoemde methoden kunnen gecombineerd worden en het is ook mogelijk de reiniging en post-curing 2–3 keer te herhalen.
3. Primer
Breng een dunne, gelijkmatige laag primer aan op het oppervlak van het model (bijv. nitrocelluloseprimer, transparante acrylverf, Inhibit X, enz.), door wrijven, weken of sprayen. Na uitharding vormt de primer een beschermende laag over het oppervlak, die fungeert als barrière. Dit voorkomt interactie tussen niet-uitgeharde fotoinitiatoren op het model en platina-uithardende siliconen, waardoor uithardingsinhibitie effectief wordt voorkomen.
Evaluatie: Deze methode is bijzonder effectief voor modellen met ingewikkelde onderkanten (diepe gebieden, vreemde hoeken), aangezien het moeilijk kan zijn deze gebieden bloot te stellen aan UV-licht. Let op: deze methode kan leiden tot kleine dimensionale afwijkingen in de gegoten mal.
4. Substitutie
Maak eerst een siliconenmal van het UV-harsmodel met tin-uithardende siliconen. Als uw project echter enige krimp toestaat, kunt u direct tin-uithardende siliconen gebruiken om de mal te maken, omdat dit niet wordt beïnvloed door inhibitie door UV-hars.
Giet vervolgens het epoxyharsmodel met de tin-uithardende siliconenmal, wat resulteert in een epoxyharsmodel dat overeenkomt met het originele UV-harsmodel. U bent niet verplicht epoxyhars te gebruiken; andere geschikte materialen zijn ook mogelijk. Zorg er wel voor dat het gekozen materiaal het uithardingsproces van platina-uithardende siliconen niet belemmert.
Gebruik tenslotte het epoxyharsmodel als mastermal en maak de siliconenmal met platina-uithardende siliconen.
Evaluatie: Tin-uithardende siliconen hebben een iets hogere krimp en een dikkere viscositeit dan platina-uithardende siliconen, wat het gebruik van een vacuümpomp voor ontgassing tijdens toepassing noodzakelijk maakt.
Let op: deze oplossingen zijn slechts suggesties. De specifieke oplossing kan variëren afhankelijk van de gebruikte siliconen- en 3D-printmaterialen. Het is daarom noodzakelijk de oplossing die het beste bij uw project past te valideren door daadwerkelijke tests uit te voeren.
