Stéreolithographie impression 3D avec renouvelables Acrylates

Résumé

Un protocole de fabrication additive avec des résines de photopolymère renouvelables sur un appareil de stéréolithographie est présenté.

Résumé

L’accessibilité des matières renouvelables compétitives et leur application dans la fabrication additive est essentielle pour une économie biologique efficace. Nous démontrons le prototypage rapide de résines durables à l’aide d’une imprimante 3D stéreolithographie. Formulation de résine s’effectue par simple mélange de biobased acrylate monomères et oligomères avec un photoinitiatior et un absorbeur d’optique. Viscosité de la résine est contrôlée par le monomère ratio oligomère et est déterminée en fonction de la vitesse de cisaillement par un rhéomètre avec géométrie de plaques parallèles. Un appareil de stéreolithographie chargé avec les résines biobased est employé pour produire des prototypes en forme complexes avec une grande précision. Les produits nécessitent un traitement post, y compris le rinçage de l’alcool et aux rayons UV, afin d’assurer une polymérisation complète. La résolution haute fonctionnalité et une excellente surface de finition des prototypes est révélée par la microscopie électronique à balayage.

Introduction

Prototypage rapide permet la liberté de conception et de production à la demande et permet que la fabrication efficace de 3D construit dans une couche-par-couche façon¹. Par conséquent, l’impression 3D comme une technique de fabrication s’est développée rapidement ces dernières années². Diverses technologies sont disponibles, tout en s’appuyant sur la traduction de modèles virtuels en objets physiques et en appliquant des processus tels que l’extrusion, dépôt d’énergie directe, solidification de poudre, laminage de tôles et photopolymérisation. Le second fait intervenir par étapes UV de polymérisation des résines de phot....

Protocole

ATTENTION : Veuillez consulter toutes les fiches signalétiques (FS) avant utilisation.

1. préparation de la résine photodurcissable

NOTE : Veuillez utiliser les équipement de protection individuelle (gants, lunettes de sécurité, blouse de laboratoire) au cours de la procédure suivante. Voir nos anciens travaux¹² pour plus de détails sur cette section.

1. Verser 50 g de diacrylate de 1,10-decanediol (SA5201) dans un erlenmeyer de 500 mL.
2. Ajouter 1,0 g de diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) oxyde de phosphine (TPO) et 0,40 g de 2, 5 -bis(5 -tert-butyl-benzoxaz....

Résultats

Quatre compositions de résine représentant sont affichées dans le tableau 1, ainsi que leur teneur en carbone moyen biologique (BC) dérivé de la BC individuel des composants. La viscosité de la résine (Figure 1) est influencée par le rapport de l’acrylate d’éthyle monomères et oligomères et montre généralement comportement newtonien. Les propriétés mécaniques des pièces fabriquées à base de résines diverses ont été déterminées par l’analyse d.......

Discussion

Fabrication additive est appliquée dans la fabrication de prototypes sur mesure et de petites séries, lorsque les coûts de production plus élevés chaque partie ne peuvent rivaliser avec les procédés classiques puisqu’il n’y a pas besoin pour la production de moules et d’outils. Au cours de la dernière décennie, les revenus provenant des services et produits liés à la fabrication additive ont connu une croissance exponentielle¹³. La fraction la plus importante des ventes de matériel provient des ph.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Acrylate d’isobornyle  ;	Sartomer	SA5102	Acrylate monomère
1,10-décanediol diacrylate	Sartomer	SA5201	Acrylate monomère
Pentaérythritol tétraacrylate	Sartomère	SA5400	Acrylate monomère
époxy multifonctionnel	Sartomer	SA7101	Acrylate oligomère
Diphényl(2,4,6-triméthylbenzoyl) oxyde de phosphine (TPO), 97 %	Sigma Aldrich		415952 Photoinitiateur
2,5-bis(5-tert-butyl-benzoxazol-2-yl)thiophène (BBOT), 99 %	Sigma Aldrich	223999	Absorbeur optique
Alcool isopropylique (IPA), 99 %	Bleko	1010500	Pour bain d’alcool (appliqué en Form Wash)
Paar Physica MCR300  ;	Rhéomètre Anton Paar		avec géométrie de plaque parallèle
Imprimante Form 2	Formlabs-Desktop		SLA Imprimante 3D
Form Wash  ;	Formlabs-Station		de lavage
Form Cure	Formlabs-Four		UV
Instron 4301 1KN Série IX	d’essai	Instron-Universal
Philips XL30 ESEM-FEG  ;		Microscope électronique	à balayage Philips

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