Vật liệu xử lý bằng ánh sáng đã được người Ai Cập cổ đại sử dụng để chế tạo xác ướp từ hơn 4000 năm trước. Theo ghi chép, người Ai Cập cổ đại đã bọc xác ướp bằng những dải vải lanh được ngâm và phủ nhựa đường. Vì nhựa đường chứa các hợp chất chưa bão hòa nên nó có thể được xử lý dưới ánh nắng mặt trời. Người dân nước tôi dùng dầu trẩu để nhúng các đồ dùng bằng gỗ rồi đem phơi nắng cho khô, còn có thể tạo thành lớp bảo vệ chống mài mòn chống thấm nước và chống rò rỉ trên bề mặt đồ dùng bằng gỗ. Thực chất đây cũng chính là ứng dụng công nghệ xử lý bằng ánh sáng.
Nhựa là nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm nhựa, có nhiều loại, bao gồm cả nhựa tự nhiên và nhựa nhân tạo. Nếu chỉ giới hạn ở các loại nhựa nhạy cảm với tia cực tím (nhựa cảm quang) thì độ chọn lọc của nhựa không nhiều. Vật liệu nhựa cảm quang thích hợp cho công nghệ in 3D đúc quang trùng hợp, chủ yếu bao gồm đúc xử lý bằng ánh sáng (SLA), xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP), phun polyme (PolyJet), cũng như công nghệ sản xuất thế giới chất lỏng liên tục mới nổi (CLIP), hai- In 3D photon (TPP).
Nhựa cảm quang hay còn gọi là nhựa UV là loại nhựa đặc biệt có nhiều ưu điểm. Nó bao gồm chất chuẩn bị cảm quang, chất pha loãng hoạt tính và chất cảm quang. Nhựa cảm quang nói chung là chất lỏng, ngay lập tức bắt đầu phản ứng trùng hợp và hoàn tất quá trình xử lý khi được chiếu xạ bằng bước sóng tia cực tím nhất định (250nm ~ 400nm). Nhựa cảm quang có nhiều ứng dụng khác nhau. Nó có thể được sử dụng để chế tạo vật liệu có độ bền cao, chịu nhiệt độ cao và không thấm nước. Nó có đặc tính tiết kiệm năng lượng, ô nhiễm thấp, tốc độ xử lý nhanh và hiệu quả sản xuất cao. ...
Nhựa cảm quang đủ tiêu chuẩn phù hợp cho in 3D cần đáp ứng các yêu cầu sau. ...
1. Độ nhạy cao đối với các nguồn sáng có bước sóng cụ thể. In 3D chủ yếu sử dụng nguồn sáng có bước sóng cụ thể làm nguồn sáng để bắt đầu phản ứng, đòi hỏi vật liệu nhựa cảm quang phải có độ nhạy cao với nguồn sáng.
2. Tốc độ xử lý ánh sáng phù hợp. Nhựa cảm quang in 3D phải có tốc độ đóng rắn cao để đảm bảo lớp nhựa tiếp theo và lớp nhựa trên có thể được xử lý nhanh chóng nhưng tốc độ đóng rắn không được quá nhanh. Nhựa cảm quang dùng làm chất kết dính phải đảm bảo tốc độ đóng rắn thấp hơn tốc độ thẩm thấu của nhựa để tránh trường hợp nhựa bị đóng rắn trước khi thẩm thấu vào vị trí và nhựa không thể tiếp tục chảy dẫn đến hiệu suất liên kết kém. ...
Hiện nay, các loại nhựa cảm quang phổ biến được chia thành 2 loại là nhựa acrylate và nhựa epoxy. ...
1. Nhựa Epoxy
Nhựa Epoxy (viết tắt là EP) là một loại nhựa cảm quang phổ biến trong in 3D*. Năm 1930, nhựa epoxy lần đầu tiên được tổng hợp bởi Pierre Castan ở Thụy Sĩ và S.Q. Greenlee ở Hoa Kỳ và nó là một loại nhựa nhiệt rắn. Nước ta đã nghiên cứu nhựa epoxy từ năm 1958 và được đưa vào sản xuất công nghiệp với tốc độ rất nhanh. Những loại nhựa này có thể được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau của quốc phòng và kinh tế quốc dân như đúc, ngâm tẩm, vật liệu cán, chất kết dính, lớp phủ, v.v.
Nhựa epoxy được sử dụng làm vật liệu in 3D, mảnh đất sét nano có thể được sử dụng để tăng cường độ nhớt, ngoài ra còn có silicon cacbua và sợi carbon làm chất độn. Bằng cách thay đổi sự kết hợp của các chất độn này, các nhà khoa học có thể tự do kiểm soát độ bền của vật liệu để đáp ứng các nhu cầu khác nhau. Vật liệu mới này có thể được sử dụng để chế tạo ô tô hoặc máy bay nhẹ hơn hoặc được sử dụng làm thành phần kết cấu trong các tòa nhà nhẹ nên là vật liệu lý tưởng. ...
Cấu trúc tổ ong in 3D bằng nhựa epoxy và khoảng 1% khối lượng vật liệu composite sợi carbon
Một ứng dụng quan trọng khác của nhựa epoxy trong in 3D là làm chất kết dính. Nhựa Epoxy có khả năng tương thích tốt với các vật liệu bột vô cơ và kim loại và có thể thấm nhanh vào bề mặt bột vô cơ hoặc kim loại. Là loại sơn phủ cảm quang, nhựa epoxy đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày của con người. Có nhiều loại sản phẩm và có nhiều ứng dụng. Các vật liệu cảm quang nhựa epoxy tương ứng có thể được tìm thấy trong các hệ thống khác nhau.
2. Acrylic
Este acrylic có đặc tính màu sáng, chịu ánh sáng, chịu nhiệt và kháng hóa chất. Vì vậy, lớp phủ làm từ acrylic ester có nhiều ứng dụng và chủng loại khác nhau. Khi công nghệ in 3D được sử dụng kết hợp với các monome acryit, monome acryit có thể được trộn với chất kích thích quang hóa, và chất kích thích quang hấp thụ một bước sóng năng lượng nhất định trong vùng tia cực tím và chất khởi tạo tạo ra các gốc tự do. Ưu điểm của phản ứng trùng hợp gốc tự do là tốc độ phản ứng nhanh và thời gian lưu hóa ngắn. Tuy nhiên, quá trình trùng hợp gốc tự do bị ảnh hưởng bởi oxy: các gốc tự do sẽ phản ứng với oxy trong không khí và sẽ bị tiêu hao, dẫn đến quá trình trùng hợp bị cản trở. Hiệu suất vĩ mô là bề mặt được xử lý của nhựa cảm quang không được xử lý hoàn toàn và tay có cảm giác dính.
Ngoài ra, gốm sứ và kim loại cũng có thể được sử dụng làm vật liệu in ấn. Sau khi trộn bột gốm với acrylate theo tỷ lệ 1:1, nhựa có thể hoạt động như chất kết dính. Nhựa được thêm bột gốm sẽ được xử lý ở một mức độ nhất định và độ cứng của nó vừa đủ để duy trì hình dạng thực tế. Sau đó, thành phẩm được thêm bột gốm sẽ được nung trong lò để loại bỏ polyme và liên kết các thành phần gốm lại với nhau, sao cho hàm lượng gốm trong sản phẩm cuối cùng cao tới 99%. Phương pháp này cũng có thể áp dụng cho nhựa acrylic có chứa bột kim loại.
BẢN QUYỀN ©2018 Công ty TNHH công nghiệp Thượng Hải Hanker, TẤT CẢ QUYỀN ĐƯỢC ĐẢM BẢO.
