Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Industriële technologie

Een overzicht van fotopolymeren

De term fotopolymeer verwijst naar een klasse van lichtgevoelige harsen die stollen bij blootstelling aan ultraviolet (UV) licht. Wanneer de vloeibare fotopolymeerhars in contact komt met een UV-lichtbron - meestal een lamp, laser of projector - zetten foto-initiatoren die lichtenergie om in chemische energie. Vervolgens combineren oligomeren of "bindmiddelen" en monomeren, verharden en vormen bindingen die de polymeerstructuur creëren. Fotopolymeren zijn ofwel thermoplasten, die smelten bij hoge temperatuur, thermoharders, wat betekent dat ze niet kunnen worden gesmolten of opnieuw gevormd als ze eenmaal door hitte zijn uitgehard.

Fotopolymeren vertegenwoordigen het grootste deel van de markt voor additieve fabricagematerialen en hebben een breed scala aan toepassingen. Tegenwoordig zijn fotopolymeren veelvoorkomende kandidaten voor onderdelen die worden gebruikt in de tandheelkundige industrie en worden ze vaak gebruikt voor het hechten van tanden of beschermende coatings. Kleefstoffen gemaakt met fotopolymeerhars worden ook veel gebruikt om katheters, medische filters, chirurgische maskers en zelfs speciale elektronica te maken.

Hier is een spoedcursus over dit populaire materiaal en hoe het wordt gebruikt, plus belangrijke overwegingen voor ingenieurs.

Fotopolymeer 3D-printprocessen

Fotopolymeren zijn compatibel met een aantal additieve fabricageprocessen. Bij al deze processen wordt een hars uitgehard met licht, waarna een volledig onderdeel of prototype laag voor laag wordt opgebouwd tot voltooiing. De meest populaire 3D-printprocessen van fotopolymeer zijn onder meer:

Stereolithografie (SLA)

Stereolithografie (SLA) is het originele 3D-printproces van fotopolymeer. Tijdens het printen schiet een laser zeer geconcentreerde stralen ultraviolet licht (zoals een laser) op het oppervlak van een vat met fotopolymeerhars.

De laser stolt afzonderlijke harslagen op een platform totdat het laatste deel is voltooid. In het geval van omgekeerde SLA wordt de projector op de bodem geplaatst en beweegt het platform omhoog totdat het afdrukken is voltooid. Onderdelen die met het proces zijn gemaakt, hebben een uitzonderlijke oppervlakteafwerking, maar zijn doorgaans niet zo sterk als onderdelen die met andere processen zijn gemaakt, zoals fused deposition modeling (FDM).

Digital Light Synthesis (DLS)

Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™, voorheen bekend als Continuous Liquid Interface Production (CLIP), gebruikt een digitale projector om onderdelen te bouwen. Dit fotochemische proces projecteert UV-licht door een UV-transparant zuurstofdoorlatend venster op de bodem van het vat. De reeks UV-beelden wordt door het raam en in de fotopolymeerhars geprojecteerd, waardoor het onderdeel stolt en het bouwplatform omhoog komt.

DLS is een continu en snel afdrukproces dankzij enkele van deze procesverbeteringen. De meeste materialen die beschikbaar zijn via DLS zijn echter een tweedelige uitharding, wat betekent dat ze na het afdrukken thermisch moeten worden gebakken om hun uiteindelijke vorm en eigenschappen te bereiken. Door deze tweede bakstap kan het drukproces sneller verlopen en worden materiaaleigenschappen van hogere kwaliteit geproduceerd met een uitzonderlijke stijfheid en sterkte. Ingenieurs wenden zich tot DLS wanneer ze kleine, isotrope onderdelen met uitstekende mechanische eigenschappen willen maken.

PolyJet

PolyJet gebruikt geen vat met vloeibare fotopolymeerhars om onderdelen te bouwen, waardoor het zich onderscheidt van SLA en DLS. In plaats daarvan wordt een laag hars op een gelmatrix gespoten en vervolgens opgelost zodra het fabricageproces is voltooid.

Onderdelen die met dit proces zijn gemaakt, staan ​​niet bekend om hun sterkte en zijn zeer gevoelig voor UV-stralen. Gelukkig, wat PolyJet-onderdelen missen in sterkte, maken ze goed in resolutie. PolyJet is het 3D-printproces bij uitstek voor het vervaardigen van esthetisch aantrekkelijke onderdelen met ongeëvenaarde oppervlakteafwerkingen.

Voor- en nadelen van fotopolymeerhars

Fotopolymeren hebben toepassingen in een breed scala van industrieën, maar deze toepassingen zijn over het algemeen zeer gespecialiseerd. Fotopolymeerharsen zijn niet bijzonder sterk of duurzaam in vergelijking met vergelijkbare zeer sterke spuitgietmaterialen, en ze zijn gevoelig voor kruipen na het dragen van zware lasten gedurende een lange periode. Met deze hars kunnen ingenieurs echter kleine prototypes met hoge resolutie bouwen met gelijkmatige oppervlakken en complexe geometrieën. Voor elke toepassing moeten ingenieurs begrijpen wat hun specifieke vereisten zijn voor hun toepassing en of de beschikbare materialen geschikt zijn.

Aan de slag met fotopolymeerhars

Ondanks de beperkingen ziet de toekomst van fotopolymeren er rooskleurig uit. Verschillende soorten fotopolymeren vertonen al unieke chemische en mechanische eigenschappen die ideaal zijn voor een reeks specifieke gebruikssituaties. En naarmate de technologie vordert, zullen fotopolymeren onvermijdelijk evolueren, waardoor fabrikanten en productteams kunnen profiteren van de voordelen van het materiaal zonder concessies te doen aan de duurzaamheid of de kwaliteit van de oppervlakteafwerking.

Wanneer u samenwerkt met Fast Radius, heeft u een toegewijd team van productie-experts tot uw beschikking. Ongeacht waar u zich bevindt in het ontwerp- en ontwikkelingsproces, ons team van ervaren ingenieurs en ontwerpers kan het productieproces vereenvoudigen, of dat nu gaat om ontwerpoptimalisatie, advies over materialen en afwerkingen, of het combineren van 3D-printprocessen met traditionele. Bij Fast Radius zetten we ons in om elke klant te helpen sneller en effectiever te innoveren. We zijn er voor u - neem vandaag nog contact met ons op.

Geïnteresseerd om meer te weten te komen over de basisprincipes van additive manufacturing? Bekijk het Fast Radius informatiecentrum.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?

Start uw offerte

Industriële technologie

  1. Preventief onderhoud:een overzicht
  2. Epoxyhars als hobby
  3. Java - Overzicht
  4. C Taal - Overzicht
  5. C++-overzicht
  6. Java 10 - Overzicht
  7. Java 9 - Overzicht
  8. Java 8 - Overzicht
  9. MATLAB - Overzicht
  10. C# - Overzicht
  11. Python - Overzicht