Dans le domaine de l'impression 3D de résine, il existe deux technologies de résine courantes. L'un à base d'acrylates et l'autre à base d'époxydes. Dans les imprimantes 3D SLA à grande échelle comme celles de UnionTech, Systèmes 3D, Raplas, Pierre-papier-ciseaux, EnvisionTEC et d'autres, les résines époxy sont la norme. Ces matériaux durcissent par un mécanisme de polymérisation par ouverture de cycle qui limite le retrait, ce qui est bénéfique lors de l'impression de pièces extrêmement grandes. Ces imprimantes sont équipées de lasers 355nm pour activer correctement la partie époxyde de la résine. Pour les imprimantes de bureau et de taille moyenne, cette technologie n'est pas réalisable en raison de sa longueur d'onde requise. Les imprimantes de bureau et de taille moyenne sont souvent équipées de LED de 385 à 405 nm et fonctionnent parfaitement avec la chimie de l'acrylate et du méthacrylate. La chimie de polymérisation différente apporte certains avantages et inconvénients. L'un des défis est le retrait des résines d'acrylate.
Le rétrécissement des acrylates et méthacrylates se produit pendant la polymérisation et est causé par le remplacement des connexions à longue distance via la force de Van der Waals par des liaisons covalentes fortes et courtes entre les atomes de carbone de différents monounités de mer. Le remplacement de ces liaisons longue distance par des liaisons courte distance, multipliées sur des millions de liaisons sont responsables du rétrécissement global du matériau lorsqu'il passe d'un plastique liquide à un plastique solide. Ce retrait peut entraîner de graves problèmes, notamment l'accumulation de contraintes internes, ce qui entraîne la formation de défauts ou des changements dimensionnels, qui peuvent être responsables d'une diminution des propriétés mécaniques. Il est donc important de développer et d'utiliser des matériaux à faible retrait et de contrôler correctement le retrait restant.
Technologie de résine à faible retrait
Pour surmonter les problèmes potentiels de rétrécissement pendant et après l'impression 3D, Liqcreate concentré depuis le début du développement sur les technologies de résines à faible retrait. En sélectionnant les bons blocs de construction et en affinant la chimie, la plupart Liqcreate les produits ont la caractéristique unique de faible retrait combinée à une faible odeur et à une capacité de traitement facile.
Difficulté de retrait lors de l'impression et des calculs
Le retrait de la résine est un processus complexe avec de nombreuses variables. Souvent, les paramètres de retrait linéaire peuvent être définis dans l'imprimante 3D pour obtenir des pièces précises. Pour de nombreuses pièces, cela fonctionne bien, mais pour les pièces complexes avec de nombreuses variations d'épaisseur, cela peut être délicat. Le retrait linéaire et le retrait tridimensionnel ne sont pas les mêmes et le retrait tridimensionnel est très difficile à mesurer et à compenser lors de l'impression. C'est pourquoi il est important de commencer par une résine à faible retrait, pour économiser beaucoup de temps et de problèmes plus tard dans le processus.
Comment réduire le rétrécissement
Après avoir choisi une résine de haute qualité à faible retrait, il existe quelques astuces qui peuvent aider à réduire davantage le retrait si cela est nécessaire pour votre projet. Il y a deux moments où une pièce peut rétrécir, le premier pendant l'impression et le second pendant le post-durcissement. Le rétrécissement pendant l'impression peut être réduit en empêchant votre système/résine de devenir trop chaud et en réduisant l'exposition de la résine avec une source de lumière moins puissante pendant une période prolongée. Dans le processus de post-durcissement, le retrait peut être réduit en réduisant la température pendant le post-durcissement et en réduisant le temps de post-durcissement. Il s'agit toujours d'un équilibre entre le retrait et les propriétés, car souvent les meilleures propriétés sont obtenues avec des temps de post-durcissement prolongés.
Tests et résultats du test de retrait linéaire sur Liqcreate résines.
Un fichier de test simple a été choisi pour tester le retrait linéaire. Une barre de 50 x 5 x 5 mm a été placée sur des supports relativement minces pour lui donner la possibilité de rétrécir. Si elle est placée directement sur la plaque de construction, les résultats seront probablement meilleurs car la pièce est collée à la plaque de construction et ne peut pas rétrécir. Il en résulte souvent une contrainte résiduelle dans le matériau.
Figure 1 : Fichier de test de retrait linéaire (barre 50 x 5 x 5 mm sur supports).
Les tests ont été exécutés sur une Asiga Max UV (385nm) avec une taille de pixel de 65 micromètres. En raison d'une taille de pixel de 65 micromètres, un maxL'écart maximal par rapport aux dimensions de ces mesures était de 0,065 / 50 * 100 % = 0,13 %. Après impression, les pièces ont été post-traité ainsi que post-durci avec les instructions recommandées.
Figure 2 : Résultats du test de retrait linéaire sur Liqcreate résines, imprimées en 3D sur l'Asiga Max UV 385 nm.
En regardant les résultats, la plupart des résines montrent un retrait linéaire entre 0,8 et 1,1%, ce qui est considéré comme très bon. Strong-X est un peu plus élevé, tandis que les matériaux Dental Model Pro, Composite-X ainsi que Tough-X présentent un retrait linéaire extrêmement faible. Si la précision dimensionnelle est cruciale pour vos pièces, choisissez l'un des trois matériaux à retrait extrêmement faible.
En plus de choisir la bonne résine, il est important que votre matériel soit correctement calibré. Les pixels exposés de l'imprimante 3D doivent correspondre au fichier STL. Souvent, avec les nouvelles machines, il y a des pièces d'étalonnage à vérifier et à optimiser si nécessaire.
Retrait dans Wax Castable résine
Les résines à base de cire, destinées aux moulages de bijoux, dentaires et industriels sont célèbre pour leur rétrécissement. Dans le processus de coulée, il y a déjà une certaine déviation lorsqu'elle est réglée sur du métal, vous ne voulez donc pas une déviation et un rétrécissement supplémentaires de la résine elle-même. Liqcreate Wax Castable La résine est testée et développée pour être dimensionnellement stable et facile à couler. Des instructions pour obtenir les meilleurs résultats peuvent être trouvées ici. En plus du test de retrait linéaire ci-dessus, la taille de l'anneau est surveillée pendant l'impression, le traitement et les 14 jours suivants allongés sur un bureau.
Figure 3 : Résultats du diamètre de la bague intérieure après impression, traitement et les 14 jours suivants.
Le diamètre intérieur de l'anneau d'origine était de 18,00 mm, déjà réduit de 0,8% après impression et post-durcissement. Enfin, les anneaux se contractent jusqu'à un plateau stable d'environ 1,25 %. Cette compensation est conseillée dans l'imprimante 3D pour surmonter les tailles d'anneaux trop petites. Si cette compensation n'est pas appliquée, un anneau de 18,00 mm de diamètre intérieur peut rétrécir à 17,775 mm de diamètre.
Équipe Liqcreate vous souhaite une bonne impression. Si vous avez des questions ou des remarques, n'hésitez pas à nous contacter au info@liqcreate.com tout moment.
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