संभावना PHOTOPOLYMERS तपाईं कुनै पनि 3D मुद्रण गर्नुभएको छ भने, यो मानक फ्यूज जम्मा मोडेलिंग किसिम को थियो राम्रो हो। आफ्नो मुद्रण गरिन्छ सम्म प्लास्टिक रेशा तातो पर्याप्त एक बिट प्राप्त, राम्रो चुच्चो को पिघला goo बाहिर squeeze, तीन आयाम मा ठीक चुच्चो को स्थिति थप वा कम नियन्त्रण, र अन्त मा घन्टा को लागि दोहोरिने – FDM राम्रो सरल सामान छ । को गुटदेखि बाहिरको व्यक्ति यो जादू जस्तो देखिन्छ, तर हामीलाई यो बस अर्को शनिबार दिउँसो छ।
राल मुद्रण पूर्णरुपले अर्को कुरा हो, र हामी सबै भन्दा को लागि धेरै नजिक जादू गर्न। stereolithography प्रिन्टरहरू हालको क्रप सिर्फ एक यूवी प्रकाश स्रोत र एक पारदर्शी तल एक गठन ट्यांक बीच एक उच्च संकल्प एलसीडी प्रदर्शनमा छ। प्रिंट ट्यांक मा यूवी प्रकाश ढाँचाको चमकता एक गठन प्लेट बिस्तारै यो राल देखि लिफ्टहरु रूपमा primordial goo देखि उदीयमान केही प्राणी जस्तै द्वारा पत्र द्वारा तह माथि निर्माण गरिन्छ।
पाठ्यक्रम सबै बस विज्ञान हो, तर यदि एसएलए मुद्रण कुनै पनि जादू छ, पक्कै पनि यो यसको लागि प्रयोग रेजिन मा छ। आफ्नो nondescript खैरो प्लास्टिक बोतल र जानकारी-गरिब लेबल आफ्नो सामाग्री रूपमा सानो सुत्र, दिन हुनत आफ्नो हाइड्रोकार्बन भाप छोडना र viscous, टाँसिएको बनावट राम्रो छनकहरू छन्। गरेको राल बोतल भित्र एक नजर र यो कि एसएलए जादु हुन बनाउँछ छ के पत्ता गरौं।
मूल कुराहरू
stereolithography रेजिन पछि रासायनिक प्रक्रिया बुझ्न को लागि राम्रो आधार polymethylmethacrylate मा methylmethacrylate (एमएमए) को polymerization पनि PMMA रूपमा चिनिने या बस एक्रिलिक छ। एसएलए रेजिन लागि योगों भिन्न गर्दा, सामान्य सिद्धान्त हो रूपमा यहाँ रसायन, रेजिन धेरै सीधा लागू हुन्छ त, acrylates तिनीहरूलाई थुप्रै आधारित छन्।
methylmethacrylate को polymerization निःशुल्क-कट्टरपंथी प्रतिक्रिया रूपमा चिनिने के छ। दुई oxygens, एक डबल बन्धन तिनीहरूलाई को एक साथ समूह – किनभने एमएमए यसको कार्बन अणुहरु दुई बीच एक डबल बन्धन, साथै नजिकैको एस्टर समूह छ यो काम गर्दछ। यी दुई समूह को विद्युतीय संरचना डबल-बंधुआ एक इलेक्ट्रन को लाभ छ, कमी गर्न कार्बन susceptible बनाउँछ।
PMMA मा एमएमए मुक्त-कट्टरपंथी polymerization। को घन्टी संरचना एमएमए monomer मा कार्बन-कार्बन डबल बन्धन कम जो initiator छ। अर्को मुक्त कट्टरपंथी, त्यसैले अर्को एमएमए कम जो, र सिर्जना गर्छ।
सामान्य परिस्थितिमा, एमएमए monomers त्यहाँ कार्बन-कार्बन डबल बन्धन कम गर्न वरिपरि अस्थायी कुनै मुक्त इलेक्ट्रॉनों किनभने प्रत्येक अन्य संग प्रतिक्रिया छैन। polymerize, एक initiator गर्न एमएमए प्राप्त गर्न – यस मामला मा, benzoyl पेरोक्साइड – आवश्यकता भएको मिश्रण थप हुने। एक initiator unpaired इलेक्ट्रॉनों, वा मुक्त कण प्रदान गर्दछ रासायनिक यौगिक हो। एक पटक कण हुन्, तिनीहरूले डबल बन्धन कम गरेर कार्बन बाँध्न। यो पहिलो प्रतिक्रिया को उत्पादन यसको आफ्नै unpaired इलेक्ट्रन, त्यसपछि त मा मा जान सक्नुहुन्छ र अर्को एमएमए monomer मा डबल बन्धन कम जो, र हुनेछ। सूत्रपात पछि मुक्त कट्टरपंथी उत्पादन को उत्पादन मुक्त-कट्टरपंथी polymerization गर्न प्रमुख छ।
त्यसैले यसलाई एसएलए राल को एक बोतल एमएमए को monomers र केही क्रमबद्ध एक initiator समावेश हुनेछ कारण गर्न खडा। तर के बस बोतल मा polymerizing देखि monomers राख्छ? को initiator हुनेछ के ठीक हो भन्ने benzoyl माथिको उदाहरण प्रयोग पेरोक्साइड, जस्तै केहि थियो भने। त्यसैले एसएलए कामको लागि उपयोगी हुन, राल मिश्रण यसलाई आवश्यक नहुँदासम्म को मिश्रण मा अक्रिय रहन सकिन्छ कि initiator समावेश छ।
कुरा बन्द लात मार
जहाँ photoinitiators प्ले आउन यो छ। जहाँ जस्तो benzoyl पेरोक्साइड एक initiator सजिलै विघटित एक सानो गर्मी को आवेदन मुक्त कण मा, photoinitiators एक सानो आवश्यक हुनेछ थप coaxing। विभिन्न photoinitiators सयौं, वर्षौंदेखि रासायनिक कम्पनीहरु द्वारा विकसित गरिएको छ monomers को विशिष्ट सेट गर्न अनुकूल प्रत्येक साथै यस्ता समाप्त मा प्रदान मुक्त कट्टरपंथी गठन, विषाक्तता, र odors को दक्षता रूपमा औद्योगिक आवश्यकता, गर्न polymerized गर्न उत्पादन। तर तिनीहरू सबै शेयर तिनीहरूले सही तरङलम्बाइ प्रकाश उजागर नभएसम्म निष्क्रिय हुनुको साधारण विशेषता।
एक photoinitiator को राम्रो उदाहरण 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, दया DMPA गर्न संक्षिप्त र व्यापार नाम IRGACURE 651 अन्तर्गत बेचिएको Ciba हो। यो मिश्रित दुई-कार्बन श्रृंखला द्वारा सामेल दुई बेन्जिन छल्ले छ। को linker खण्डको carbons को एक, अक्सिजन गर्न डबल-बंधुआ एक Ketone कार्यात्मक समूह गठन छ। सही तरङलम्बाइ को फोटोन गर्दा – DMPA छ अवशोषण चुचुराहरूको 250 एनएम र 340 एनएम छन् -, को Ketone समूह मारा यसलाई जहाँ एक इलेक्ट्रन बन्द ढकढक्याउन छ बिन्दु गर्न उत्साहित हुन्छ। को स्पेयर इलेक्ट्रन फरक अणुहरु गर्न वरिपरि shuffled छ जसमा मध्यवर्ती कदम को एक श्रृंखला मार्फत, एक प्रक्रिया मा अणु विश्रामहरू को linker खण्ड α-cleavage भनिन्छ। methylbenzoate – – प्लस दुई मुक्त कण polymerization प्रारम्भ गर्न सक्ने एक स्थिर प्रजाति पछि यो पात।
DMPA (बायाँ) मध्यवर्ती कदम मार्फत methylbenzoate र दुई मुक्त कण (दायाँ) मा decomposes उजागर गर्दायूवी प्रकाश गर्न। स्रोत: Squidonius, सार्वजनिक डोमेन, विकिमिडियामा मार्फत बाट
को ब्रेक ट्याप
कसरी एक एसएलए मुद्रक मा यूवी प्रकाश बस एकैचोटि राल सम्पूर्ण ट्यांक polymerize छैन: photopolymerization को संयन्त्र एक प्रश्न पनि जन्म देती? जस्तै कि सुरु भएपछि polymerization मूलतः एक श्रृंखला प्रतिक्रिया भएकोले समस्या हुनेछ यो देखिन्छ। तर व्यावहारिक दुवै रासायनिक र शारीरिक कारण, प्रतिक्रिया गर्न सीमा छन्।
रासायनिक, राल मा initiator को मात्रा सामान्यतया छ राम्रो कम – को मिश्रण को केही प्रतिशत। त्यसैले त्यहाँ छैन polymerization प्रतिक्रिया सुरु गर्न धेरै ठाउँ हुन्। Polymerization प्रतिक्रिया पनि चेन समापन या त भइरहेको दुई बाँध सँगै, वा यस्तो अक्सिजन रूपमा प्रदूषक द्वारा एक कट्टरपंथी श्रृंखला को कमी द्वारा कट्टरपंथी चेन बढ्दै द्वारा, spontaneously undergo गर्छन। केही रेजिन पनि polymerization को गति सीमित थपियो विशिष्ट अवरोध यौगिकों छ। या त बाटो, स्वभाविक समापन प्लास्टिक को एक ठोस ईटा बन्ने देखि ट्यांक राख्छ।
photopolymerization को गठन ट्यांक मार्फत जंगली चलिरहेको छैन लागि भौतिक कारण पनि छन्। ट्यांक को फेदमा एलसीडी प्रदर्शनमा देखि आ यूवी प्रकाश विशेष बलियो छैन, र राल द्वारा अवशोषित गर्न धेरै टाढा यात्रा अघि tends। छैन एसएलए रेजिन किन भारी pigmented हुन गर्छन, र राल थपिएका छन् कि कुनै पनि Pigments ध्यान गर्न चयन गर्न किन यूवी प्रकाश अवशोषित यो छ। किन एसएलए प्रिंट थप सफाई र मुद्रण पछि उपचार चरण आवश्यक पनि छ; कि ट्यांक मा हुन्छ polymerization unreacted राल मुद्रण भित्र बाँकी संग, अपूर्ण छ। उच्च-तीव्रता यूवी प्रकाश मा मुद्रण स्नान प्रक्रिया पूरा र मुद्रण कठोर हुन्छ।
सोया मा भरने
initiators, monomers, Pigments र संभवतः inhibitors बीच, एसएलए रेजिन पहिले नै रसायन को एक चुडैल गरेको उमालेर बनाउनु जस्तै देखिन्छ। तर हामी अझै गरेको छैन हुनुहुन्छ। पूर्व-polymerized monomers छोटो चेन – रेजिन शायद सट्टा monomers र oligomers को एक विशेष मिश्रण प्रयोग गरेर monomers बस प्रयोग गर्नुहोस्। राल मा oligomers थप्दा बढ्दो चेन एक टाउको सुरु दिएर polymerization गति गर्न tends। यो पनि यो पानी बग्नु छैन भनेर, राल को चिपचिपाहट वृद्धि गर्न tends र गर्दछ गठन ट्यांक मा वरिपरि slosh र बुलबुले प्राप्त छैन।
एसएलए रेजिन अर्को साधारण अतिरिक्त क्रस-linker छ। क्रस-linkers दुई वा बढी बढ्दै बहुलक चेन बीच कनेक्शन गठन गर्न सक्ने यौगिकों छन्। क्रस-लिङ्किङ, अन्तिम उत्पादन बल र rigidity उधारो एक म्याट्रिक्स संरचना बढी मा बहुलक श्रृंखला बनाउन tends। क्रस-लिङ्किङ पनि सामाग्री को गुण परिवर्तन गर्न सक्नुहुन्छ, र क्रूरता र लचीलापन थप्न acrylates गर्न urethane थप्ने जस्ता monomers विभिन्न प्रकारका copolymerization लागि अनुमति दिन्छ।
केही एसएलए रेजिन पनि फिलर सामाग्री समावेश गर्दछ। Fillers राम्रो साधारण हो प्लास्टिक मा – तालिका 40 पीवीसी पाइप धेरै उदाहरणका लागि, धुलो चूना समावेश गर्दछ। एसएलए रेजिन मा, fillers पलिमर को क्रस-लिङ्क किसिमहरु बीच स्पेस भर्नु गरेर प्लास्टिक अप थोक थपिएका छन्। नयाँ “पर्यावरण-मैत्री” एसएलए रेजिन को एक धेरै भटमास बाट बनाइने गरेको दाबी गर्न आउँदै छन्, र गर्दा त्यो सत्य हो – केही रेजिन लागि कम से कम – त्यहाँ अझै पनि छ स्पष्ट भटमास बाट छैन कि राल मा सामाग्री को धेरै। र त्यहाँ छ को भटमास तेल सिर्फ एक फिलर साँच्चै हो – acrylate monomers र सूचीबद्ध crosslinkers वा photoinitiator बिना राल राम्रो बेकारी हुनेछ।
बस बनाउन प्रयोग आमा जस्तै? Epoxidized भटमास तेल (ESBO) धेरै प्लास्टिक मा एक प्लास्टिक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यो epoxides गर्न सी = सी डबल बन्धन रूपान्तरण गर्न पेरोक्साइड संग polyunsaturated भटमास ट्राइग्लिसराइड्स उपचार द्वारा बनाइएको। स्रोत: एड, विकिमिडियामा मार्फत सार्वजनिक डोमेन बाट
बस छैन मुद्रण लागि
हामी यहाँ एसएलए मुद्रण रेजिन मा मुख्य रूप केंद्रित गर्नुभएको गर्दा, कि टाढा photopolymers लागि मात्र आवेदन देखि छ। तपाईं एक दाँत पछिल्लो तीन दशकमा या त कुनै पनि समय भरिएको थियो गर्नुभएको छ भने, संभावना आफ्नो दन्त चिकित्सक methacrylate monomers समावेश photopolymer प्रयोग र फाइबर ओप्टिक संग निको छडी कि emits प्रकाश uv राम्रो हो। बोर्डहरू नक्काशी प्रयोग गरिन्छ कि photoresist कोटिंग्स, र बोर्ड लागू गर्नुपर्छ भन्ने मिलाप मास्क दुवै, मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माताहरु photopolymers को व्यापक प्रयोग गर्नुहोस्। Photopolymers पनि निर्माण एकीकृत सर्किट संलग्न भएको photolithographic प्रक्रियाहरू समयमा मास्किंग लागि प्रयोग गरिन्छ।