Um protocolo para a fabricação de aditivo com resinas renováveis fotopolímero em um equipamento de estereolitografia é apresentado.
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Artigo de método
Stereolithographic de impressão 3D com acrilatos renováveis
Neste artigo
Resumo
Resumo
A acessibilidade de materiais renováveis custo-do competidor e sua aplicação na fabricação de aditiva é essencial para uma economia eficiente recicladas. Demonstramos a prototipagem rápida de resinas sustentáveis, usando uma impressora 3D stereolithographic. Formulação da resina ocorre pela simples mistura de biobased acrilato monômeros e oligômeros com um photoinitiatior e absorvente de óptico. Viscosidade da resina é controlada pelo monômero relação oligómero e é determinada em função da taxa de cisalhamento por um rheometer com geometria placa paralela. Um aparelho de stereolithographic cobrado com as resinas recicladas é empregado para produzir protótipos de forma complexos com alta precisão. Os produtos requerem um pós-tratamento, incluindo o álcool enxaguando e irradiação UV, para assegurar a cura completa. A característica de alta resolução e excelente superfície de acabamento dos protótipos é revelado por microscopia eletrônica.
Introdução
Prototipagem rápida permite liberdade de design e produção por demanda e permite que a fabricação eficiente de 3D constrói-se em uma forma de camada por camada1. Como resultado, a impressão 3D como uma técnica de fabricação desenvolveu rapidamente em anos recentes2. Várias tecnologias estão disponíveis, todos contando com a tradução de modelos virtuais em objetos físicos e aplicação de processos, tais como extrusão, deposição de energia direta, solidificação de pó, laminação de folha e fotopolimerização. Este último envolve gradual de cura UV de resinas de fotopolímero líquido. Em 1986, casco e cooperadores desenvolveram....
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Protocolo
Atenção: Por favor consulte todas as fichas de dados de segurança (MSDS) antes do uso.
1. preparação da resina Photocurable
Nota: Por favor, use equipamento protetor pessoal (óculos de segurança, luvas, avental, etc.) durante o procedimento a seguir. Consulte nosso trabalho anterior12 para mais detalhes sobre esta seção.
- Coloque 50 g de 1,10-decanediol diacrylate (SA5201) em um Erlenmeyer de 500 mL.
- Adicionar 1,0 g de diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl) óxido de fosfina (TPO) e 0,40 g de 2,5 -bis(5 -tert-butil-benzoxazol-2-yl) tiofeno (BBOT) ao balão.
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Resultados
Quatro composições representativas da resina são exibidas na tabela 1, juntamente com seu conteúdo de carbono médio biobased (BC) derivado do BC individual dos componentes. A viscosidade da resina (Figura 1) é influenciada pela relação de acrilato monômeros e oligômeros e normalmente demonstra comportamento Newtoniano. As propriedades mecânicas de peças fabricadas a partir de várias resinas foram determinadas pela análise de tensão-deformação.......
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Discussão
Fabricação de aditiva é aplicada na fabricação de Tailor-Made protótipos e pequenas séries, quando os custos de produção mais elevados por parte podem competir com processos convencionais, desde que não há nenhuma necessidade para a produção de moldes e ferramentas. Na última década, as receitas de serviços e produtos relacionados à fabricação de aditiva tem crescido exponencialmente,13. A maior fração de vendas de material é de fotopolímeros. O crescimento atraiu atenção e iniciou os investimento.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Este estudo foi suportado por centro de aplicação de polímero de GreenPAC como parte do projeto 140413: "impressão 3D na produção". Nós gostaríamos de reconhecer Albert Hartman, Corinne van Noordenne, Rens van Leeuwen, Anniek Bruins, Femke Tamminga, Jur van Dijken e Albert Woortman para facilitar as filmagens de vídeo.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Acrilato de isobornila | Sartomer | SA5102 | Monômero de acrilato |
| 1,10-decanediol diacrilato | Sartomer | SA5201 | Monômero de acrilato |
| Tetraacrilato de pentaeritritol | Sartomer | SA5400 | Monômero de acrilato |
| de epóxi multifuncional | Sartomer | SA7101 | Oligômero de acrilato |
| Difenil (2,4,6-trimetilbenzoil) óxido de fosfina (TPO), 97% | Sigma Aldrich | 415952 | Fotoiniciador |
| 2,5-bis(5-terc-butil-benzoxazol-2-il)tiofeno (BBOT), 99% | Sigma Aldrich | 223999 | Absorvedor óptico |
| Álcool isopropílico (IPA), 99% | Bleko | 1010500 | Para banho de álcool (aplicado em Form Wash) |
| Paar Physica MCR300 | Anton | Paar-Reômetro | com geometria de placa paralela |
| Form 2 Printer | Formlabs-Desktop | SLA 3D printer | |
| Form Wash | Formlabs-Estação | de lavagem | |
| Form Cure | Formlabs-UV | forno | |
| Instron 4301 1KN Série IX | Instron-Máquina | de teste universal | |
| Philips XL30 ESEM-FEG | Microscópio eletrônico | de | Philips |
Referências
- 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....
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Reimpressões e permissões
