研究员开发出推进3D打印发展的丙烯酸酯低聚物

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3D虎 2018-05-16 09:40:08 1428
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随着3D打印技术向快速制造应用领域的扩展,其对下一代低聚物和各种物理性能材料的需求逐渐增加。具有高拉伸强度和低伸长率的刚性材料容易获得,但具有高伸长率的柔性材料则受到一定限制……

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  随着3D打印技术向快速制造应用领域的扩展,其对下一代低聚物和各种物理性能材料的需求逐渐增加。具有高拉伸强度和低伸长率的刚性材料容易获得,但具有高伸长率的柔性材料则受到一定限制。


研究员开发出推进3D打印发展的丙烯酸酯低聚物


  除了开发这些类型的材料所面临的技术挑战之外,导致这种局限性的另一个潜在来源是与用某些类型的3D打印机打印柔性部件相关的挑战。当打印过程涉及零件或打印机硬件在x或y方向上,就像它与某些SLA或DLP类型的打印机一样,力会施加在原位上,可能会导致过度灵活的部件脱离对齐,与构建平台分离,甚至导致分辨率降低和打印失败。因此,在开发用于3D打印的新材料,尤其是柔性材料时,重要的是评估材料能够承受这些类型的力量。


  在一项新研究和所得白皮书中,研究了自由基固化丙烯酸酯配方和自由基/阳离子固化丙烯酸酯/环氧杂化物配方中新型低聚物的益处。另外,研究员还揭示了制剂的机械和热性能。


研究员开发出推进3D打印发展的丙烯酸酯低聚物


  这项研究的目的有两个主要目标。首先是评估新开发的(甲基)丙烯酸酯低聚物的机械性能,这些低聚物有望满足对坚韧、灵活的3D打印材料的需求。这次评估包括与目前市场上被宣传为灵活的材料进行比较。


  第二个目标是确定一种方法,可以评估低聚物在打印过程中抵抗部件作用力的能力。这种抵抗反过来又与可打印性或部件打印成功的可能性有关。对于后一个目标,检查(甲基)丙烯酸酯转化率的相对比率和固化过程中材料复合模量的变化。这些方法用于评估材料的绿色状态特性达到的速度以及这些特性是否会达到打印工艺所需的最低阈值。


  对于这项工作,合成了四种不同结构的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(UAO),以探讨它们适用的3D打印配方,特别是那些设计用于生成柔性形状或部件的配方。低聚物在35%-40%反应性稀释剂中合成以产生预配制的树脂混合物,然后进一步配制到下表1中的模型3D打印配方中。


  表格1:


研究员开发出推进3D打印发展的丙烯酸酯低聚物


  表1:模型3D打印配方


  为了进行比较,还对三种可商购的(甲基)丙烯酸酯基3D打印树脂(CR)进行了检查并按原样使用。所有树脂配方的粘度在25℃下使用Brookfield CAP2000 +粘度计测量。


  3D打印后固化和返工设备


  紫外光固化泛光灯系统


  Dymax泛光灯系统设计用于区域固化或一次固化多个组件。这些泛光灯型号使用功能强大的UV光固化灯(高达225 mW/cm2)在5“x 5”(12.7厘米x 12.7厘米)的区域内进行快速固化。


  ACCU-CAL®辐射计


  Dymax紫外/可见光辐射计操作简单,操作人员可以监控、记录和维护可靠的光固化过程,测量透过基材的透过率,并提供用户友好的光固化环境。


延伸阅读:《研究员开发出3D打印复杂人体组织的多材料生物3D打印技术

(来源:3D虎) 关键词: 3D打印材料 3D打印 3D打印技术
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