Nel campo della stampa 3D in resina ci sono due tecnologie di resina tradizionali. Uno a base di acrilati e l'altro a base di epossidi. In stampanti 3D SLA su larga scala come da UnionTech, 3D Systems, Rapla, RPS, envisionTEC e altri, le resine epossidiche sono lo standard. Questi materiali polimerizzano mediante un meccanismo di polimerizzazione ad apertura dell'anello che limita il restringimento che è vantaggioso quando si stampano parti estremamente grandi. Queste stampanti sono dotate di laser a 355 nm per attivare correttamente la parte epossidica della resina. Per le stampanti desktop e di medie dimensioni, questa tecnologia non è fattibile a causa della lunghezza d'onda richiesta. Le stampanti desktop e di medie dimensioni sono spesso dotate di LED da 385 a 405 nm e funzionano perfettamente con la chimica dell'acrilato e del metacrilato. La diversa chimica di polimerizzazione porta alcuni vantaggi e svantaggi. Una delle sfide è il restringimento delle resine acriliche.
Il restringimento di acrilati e metacrilati si verifica durante la polimerizzazione ed è causato dalla sostituzione delle connessioni a lunga distanza tramite la forza di Van der Waals da legami covalenti forti e brevi tra gli atomi di carbonio di diversi monopiù unità. La sostituzione di queste connessioni a lunga distanza con connessioni a breve distanza, moltiplicate su milioni di legami, è responsabile del ritiro complessivo del materiale quando passa da una plastica liquida a una solida. Questo ritiro può causare seri problemi tra cui l'accumulo di sollecitazioni interne, che provocano la formazione di difetti o variazioni dimensionali, che possono essere responsabili di una diminuzione delle proprietà meccaniche. È quindi importante sviluppare e utilizzare materiali a basso ritiro e controllare adeguatamente il ritiro residuo.
Tecnologia della resina a basso ritiro
Per superare i potenziali problemi di restringimento durante e dopo la stampa 3D, Liqcreate focalizzata fin dall'inizio dello sviluppo sulle tecnologie di resine a basso ritiro. Selezionando gli elementi costitutivi giusti e perfezionando la chimica, la maggior parte Liqcreate i prodotti hanno l'esclusiva caratteristica di basso restringimento unita a basso odore e facilità di lavorazione.
Difficoltà di restringimento durante la stampa e il calcolo
Il restringimento in resina è un processo complesso con molte variabili. Spesso le impostazioni di restringimento lineare possono essere impostate nella stampante 3D per ottenere parti precise. Per molte parti funziona bene, ma per parti complesse con molte variazioni di spessore può essere complicato. Il restringimento lineare e il restringimento tridimensionale non sono gli stessi e il restringimento tridimensionale è molto difficile da misurare e compensare durante la stampa. Pertanto è importante iniziare con una resina a basso ritiro in primo luogo, per risparmiare molto tempo e problemi in seguito nel processo.
Come ridurre il restringimento
Dopo aver scelto una resina di alta qualità con un basso ritiro, ci sono alcuni trucchi che possono aiutare a ridurre ulteriormente il ritiro se necessario per il tuo progetto. Ci sono due momenti in cui una parte può restringersi, il primo durante la stampa e il secondo durante la post-polimerizzazione. Il restringimento durante la stampa può essere ridotto evitando che il sistema/resina si surriscaldi troppo e riducendo l'esposizione della resina a una fonte di luce meno potente per un periodo di tempo prolungato. Nel processo di post-polimerizzazione, il ritiro può essere ridotto riducendo la temperatura durante il post-polimerizzazione e riducendo il tempo di post-polimerizzazione. È sempre un equilibrio tra restringimento e proprietà poiché spesso le migliori proprietà si ottengono con lunghi tempi di post-indurimento.
Test e risultati dal test di ritiro lineare in poi Liqcreate resine.
È stato scelto un semplice file di prova per testare il ritiro lineare. Una barra di 50 x 5 x 5 mm è stata posizionata su supporti relativamente sottili per darle la possibilità di restringersi. Se posizionato direttamente sulla piastra di costruzione, i risultati saranno probabilmente migliori poiché la parte è attaccata alla piastra di costruzione e non può restringersi. Ciò si traduce spesso in sollecitazioni residue nel materiale.
Figura 1: File di prova per ritiro lineare (barra 50 x 5 x 5 mm su supporti).
I test sono stati eseguiti su un Asiga Max UV (385 nm) con una dimensione dei pixel di 65 micrometri. A causa di una dimensione dei pixel di 65 micrometri, a maxla deviazione massima dalle dimensioni in queste misurazioni era 0,065 / 50 * 100% = 0,13%. Dopo la stampa, le parti erano post-elaborato ed post-curato con le istruzioni consigliate.
Figura 2: Risultati del test di ritiro lineare su Liqcreate resine, stampate in 3D su Asiga Max UV 385 nm.
Osservando i risultati, la maggior parte delle resine mostra un ritiro lineare compreso tra 0,8 e 1,1%, che è considerato molto buono. Strong-X è leggermente superiore, mentre i materiali Dental Model Pro, Composite-X ed Tough-X mostrano un ritiro lineare estremamente basso. Se la precisione dimensionale è fondamentale per le tue parti, scegli uno dei tre materiali con un ritiro estremamente basso.
Oltre a selezionare la resina giusta, è importante che l'hardware sia calibrato correttamente. I pixel esposti della stampante 3D dovrebbero corrispondere al file STL. Spesso con le macchine nuove ci sono parti di calibrazione da controllare e ottimizzare se necessario.
Restringimento Wax Castable resina
Le resine a base di cera, destinate alla gioielleria, alle fusioni dentali e industriali sono famigerato per il loro restringimento. Nel processo di colata, c'è già una certa deviazione quando si imposta su metallo, quindi non si desidera un'ulteriore deviazione e restringimento dalla resina stessa. Liqcreate Wax Castable la resina è testata e sviluppata per essere dimensionalmente stabile e facile da colare. Le istruzioni per ottenere i migliori risultati possono essere trovate qui. Accanto al test di restringimento lineare di cui sopra, la dimensione dell'anello viene monitorata durante la stampa, l'elaborazione e i successivi 14 giorni sdraiati su una scrivania.
Figura 3: Risultati del diametro interno dell'anello dopo la stampa, l'elaborazione e i successivi 14 giorni.
Il diametro interno dell'anello originale era di 18,00 mm, già ridotto dello 0,8% dopo la stampa e la post-stampa. Infine gli anelli si riducono ad un plateau stabile di circa 1,25%. Questa compensazione è consigliata nella stampante 3D per superare dimensioni dell'anello troppo piccole. Se questa compensazione non viene applicata, un anello con diametro interno di 18,00 mm può restringersi fino a 17,775 mm di diametro.
Team Liqcreate ti auguro buona stampa. In caso di domande o commenti, non esitate a contattarci all'indirizzo info@liqcreate.com qualsiasi momento.
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