С постоянным развитием технологий 3D-печати с использованием SLA смолы стало обычной практикой использование 3D-принтера для создания основного шаблона с помощью УФ-смолы при изготовлении силиконовых форм. Однако, когда силикон на основе платины контактирует с моделями из УФ-смолы, которые не были полностью отверждены ультрафиолетовым светом, процесс отверждения может быть ингибирован. В этой статье будет предложено решение проблемы ингибирования отверждения силикона на основе платины, вызванного моделями из УФ-смолы.
ингибированный отвержденный силикон
Анализ причин
УФ-смола является распространенным материалом, используемым в 3D-печати, и может быстро твердеет при воздействии ультрафиолетового света. Анализ показывает, что в моделях, напечатанных с использованием 3D-печати, неполное отверждение фосфинового оксида фотополимеризаторов может привести к отравлению платинового катализатора, что является распространенной проблемой в SLA-смолах. Однако фотополимеризаторы можно удалить с помощью пост-отверждения.
Принцип отверждения УФ-смолы
В процессе печати SLA (стереолитография) лазер направляется на определенные участки материала смолы для инициирования отверждения. После завершения этого этапа объект считается готовым. Однако напечатанный объект из смолы на этом этапе не является полностью отвержденным. Чтобы понять это явление, необходимо углубиться в принцип перехода от жидкого состояния к твердому в УФ-смоле.
Жидкая смола состоит из смеси различных свободных мономеров и фотополимеризаторов. При воздействии ультрафиолетового (УФ) света фотополимеризаторы подвергаются реакции, которая заставляет свободные мономеры соединяться и образовывать сшивки, приводя к затвердеванию. Однако это лишь начальная стадия отверждения, и многие участки могут не достичь желаемой степени сшивки. Поэтому пост-отверждение имеет большое значение для конечной производительности напечатанного объекта, но часто игнорируется при SLA-печати.
Таким образом, силикон на основе платины подходит для большинства моделей, напечатанных с использованием SLA 3D-печати, однако для моделей важно, чтобы они были полностью отверждены. Однако в случае большинства 3D-печатных моделей из УФ-смолы они не являются полностью отвержденными, и прямое наливание силикона на основе платины приведет к липкому и неотвержденному результату. Чтобы решить эту проблему, мы предлагаем четыре решения для вашего рассмотрения.
1. Обработка поверхности
Положите 3D-печатный объект в изопропиловый спирт (91%) или этанол и дайте ему пропитаться в течение 10-15 минут, чтобы удалить остатки неотвержденной смолы с поверхности модели. Затем очистите модель с помощью моющего средства для посуды или мыльной ванны, после чего тщательно промойте водой. В завершение, высушите модель на воздухе и завершите процесс отверждения с помощью тепловой сушки (рекомендуется при температуре 80-90°C в течение 3-5 минут).
Оценка: Изопропиловый спирт используется, так как он обладает способностью разрушать неотвержденную фотополимеризованную смолу.
2. Пост-отверждение
Модели из УФ-смолы могут достичь лучших результатов отверждения при воздействии как тепла, так и света. На самом деле, солнечный свет также является возможным источником УФ-света. Если у вас есть достаточно времени, разместив модель под УФ-светом или на прямом солнечном свете, вы сможете ускорить процесс отверждения. Время отверждения может варьироваться для разных моделей в зависимости от уровня воздействия УФ-света или прямого солнечного света в различных областях модели. Важно убедиться, что все части модели подвергаются воздействию УФ-света или солнечного света для полного отверждения.
Оценка: Указанные методы можно комбинировать, а также можно повторить этапы очистки и пост-отверждения 2-3 раза.
3. Грунтовка
Этот метод основывается на принципе нанесения тонкого и равномерного слоя грунтовки (например, нитроцеллюлозного грунта, прозрачной акриловой краски, Inhibit X и т.д.) на поверхность модели с помощью протирания, погружения или распыления. После отверждения грунтовка образует защитный слой на поверхности, служащий барьером. Это предотвращает взаимодействие между неотвержденным фотополимеризатором на модели и силиконом на основе платины, эффективно предотвращая ингибирование отверждения.
Оценка: Этот метод особенно эффективен для моделей с сложными подрезами (глубокие области, необычные углы), так как экспонировать эти утопленные участки к УФ-свету может быть сложно. Однако стоит отметить, что этот метод может привести к небольшим изменениям размеров отлитой формы.
4. Замена
Сначала создайте силиконовую форму с использованием силикона на основе олова для модели из УФ-смолы. Однако если ваш проект допускает определенную степень усадки, вы можете непосредственно использовать силикон на основе олова для изготовления формы, так как он не подвержен ингибированию отверждения УФ-смолой.
Затем отлейте модель из эпоксидной смолы с использованием формы из силикона на основе олова, в результате чего получится модель из эпоксидной смолы, которая будет соответствовать исходной модели из УФ-смолы. Хотя в этом шаге не обязательно использовать эпоксидную смолу, вы также можете выбрать другие подходящие материалы. Однако важно убедиться, что выбранный материал не препятствует процессу отверждения силикона на основе платины.
Наконец, используйте модель из эпоксидной смолы как основной шаблон и создайте силиконовую форму с использованием силикона на основе платины.
Оценка: Силикон на основе олова имеет немного более высокую скорость усадки по сравнению с силиконов на основе платины и обладает более густой вязкостью, что требует использования вакуумного насоса для дегазации во время применения.
Важно отметить, что эти решения являются лишь предложениями. Конкретное решение может зависеть от используемых силиконов и материалов для 3D-печати. Поэтому необходимо протестировать решение, которое наилучшим образом подходит для вашего проекта.
