Se presenta un protocolo para la fabricación aditiva con resinas renovables fotopolímero en un aparato de estereolitografía.
Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.
Artículo de método
Impresión 3D stereolithographic con acrilatos renovables
En este artículo
Resumen
Resumen
La accesibilidad de materiales renovables competitivos en costo y su aplicación en la fabricación aditiva es esencial para una economía de base biológica eficiente. Demostramos la creación rápida de prototipos de resinas sostenibles mediante una impresora 3D de stereolithographic. Formulación de resina ocurre por simple mezcla de base biológica acrilato monómeros y oligómeros con photoinitiatior y amortiguador de óptico. Viscosidad de la resina es controlado por el monómero al cociente de oligómero y se determina en función de la tarifa del esquileo de un reómetro con geometría de placas paralelas. Un aparato de stereolithographic cargado con las resinas de base biológica se emplea para producir prototipos forma complejos con gran precisión. Los productos requieren un tratamiento posterior, como enjuague de alcohol y la irradiación UV, para asegurar un curado completo. La resolución de la característica alto y excelente superficie de acabado de los prototipos es revelado por microscopía electrónica de barrido.
Introducción
Prototipado rápido permite libertad de diseño y producción bajo demanda y que la fabricación eficiente de 3D construye en forma de capa por capa1. Como resultado, la impresión 3D como una técnica de fabricación ha desarrollado rápidamente en últimos años2. Varias tecnologías están disponibles, todo depende de la traducción de modelos virtuales en objetos físicos y la aplicación de procesos como extrusión, deposición de energía directa, solidificación de polvo, laminación de hoja y fotopolimerización. Este último consiste en paso a paso UV curado de resinas de fotopolímero líquido. En 1986, casco y sus colaboradores desar....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Protocolo
PRECAUCIÓN: Consulte todas las hojas de datos de seguridad del material (MSDS) antes de su uso.
1. preparación de resina fotocurables
Nota: Utilice equipo de protección personal (gafas, guantes, bata de laboratorio) durante el siguiente procedimiento. Ver nuestro trabajo anterior12 para más detalles en esta sección.
- Verter 50 g de 1, 10-Decanodiol diacrylate (SA5201) en un erlenmeyer de 500 mL.
- Agregar 1,0 g de diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) óxido de fosfina (TPO) y 0,40 g de 2, 5 -bis(5 -terc-butil-benzoxazol-2-yl) tiofeno (BBOT) al matraz.
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Resultados
Cuatro composiciones de resina representativos se muestran en la tabla 1, junto con su contenido de carbono promedio de base biológica (A.C.) derivada de el BC individual de los componentes. La viscosidad de la resina (figura 1) está influenciada por la proporción de monómeros de acrilato y oligómeros y típicamente demuestra comportamiento newtoniano. Las propiedades mecánicas de piezas fabricadas de varias resinas fueron determinadas por aná.......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Discusión
Fabricación aditiva se aplica en la fabricación de prototipos a medida y pequeñas series, cuando los mayores costos de producción por parte pueden competir con los procesos convencionales ya no es necesario para la producción de moldes y herramientas. En la última década, los ingresos de servicios y productos relacionados con la fabricación aditiva han crecido de manera exponencial13. La fracción más grande de las ventas de material es de fotopolímeros. El crecimiento atrajo atención e inició las .......
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este estudio fue apoyado por el centro de solicitud de polímero GreenPAC como parte del proyecto 140413: "impresión 3D en producción". Nos gustaría reconocer Albert Hartman, Corinne van Noordenne, Rens van Leeuwen, Anniek Bruins, Femke Tamminga, Jur van Dijken y Albert Woortman para facilitar el rodaje del video.
....Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Acrilato de isobornilo | Sartomer | SA5102 | Monómero de acrilato |
| 1,10-decanodiol diacrilato | Sartomer | SA5201 | Monómero de acrilato |
| Tetraacrilato de pentaeritritol | Sartomer | SA5400 | Monómero de acrilato |
| Acrilato epoxi multifuncional | Sartomer | SA7101 | Oligómero de acrilato |
| Óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil) fosfina (TPO), 97% | Sigma Aldrich | 415952 | Fotoiniciador |
| 2,5-bis(5-tert-butil-benzoxazol-2-il)tiofeno (BBOT), 99% | Sigma Aldrich | 223999 | Absorbente óptico |
| Alcohol isopropílico (IPA), 99% | Bleko | 1010500 | Para baño de alcohol (aplicado en Form Wash) |
| Paar Physica MCR300 | Anton | Paar-Reómetro | con geometría de placa paralela |
| Impresora Form 2 | Formlabs-Desktop | SLA Impresora 3D | |
| Form Wash | Formlabs-Estación | de | lavado |
| Form Cure | Formlabs-Horno | UV | |
| Instron 4301 1KN Series IX | Instron-Universal | máquina | |
| de ensayos Philips XL30 ESEM-FEG | Microscopio electrónico de barrido | Philips |
Referencias
- Van Wijk, A., van Wijk, I. 3D Printing with Biomaterials: Towards a Sustainable and Circular Economy. , IOS Press. Amsterdam. (2015).
- Gross, B. C., Erkal, J. L., Lockwood, S. Y., Chen, C., Spence, D. M. Evaluation of 3D Printing and Its Potential Impact on Biotechnolog....
Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.
Reimpresiones y permisos
