شما اینجا هستید: Home 
لیست فرمــــــــــــول ها انواع بتونه Uncategorised فرمولاسیون رزین ریخته گری پرینتر سه بعدی با کیفیت آلمان ABS+فرمول رزین نمونه سازی طلا و دندانسازی با پرینتر سه بعدی
لیست فرمــــــــــــول ها انواع بتونه Uncategorised فرمولاسیون رزین ریخته گری پرینتر سه بعدی با کیفیت آلمان ABS+فرمول رزین نمونه سازی طلا و دندانسازی با پرینتر سه بعدیفرمولاسیون رزین ریخته گری پرینتر سه بعدی با کیفیت آلمان ABS+فرمول رزین نمونه سازی طلا و دندانسازی با پرینتر سه بعدی
| 
| 
| فرمول تولید رزین مدل سازی پرینتر سه بعدی(طول موج 405 نانو متر)
فرمولاسیون رزین ریخته گری پرینتر سه بعدی با کیفیت آلمان
تولید رزین استاندارد پرینتر سه بعدی
رزین های فتو پلیمر نوعی از رزین های صنعتی هستند که با تاباندن نور یو وی (UV) جامد می شوند
رزین مصرفی در چاپگر سه بعدی ، مثلا مدل Orange 30 یا LD002 ، یک نوع پلیمر روان شده حساس به نور
دستگاه پرینت سه بعدی پلیمر مذاب/رزین بدون فیلامنت
پلیمر شفاف سیلگارد پرینتر سه بعدی 3D printer (Polydimethylsiloxane) الاستومر سیلیکون
ماده قابل چاپ سه بعدی رزینی به نام Elastic ToughRubber 90
جالب است بدانید پرینت رزین، استریولیتوگرافی (SLA) و پلیمریزاسیون
این رزین به دلیل شباهت با خواص پلیمر ABS به این نام، نامگذاری شده است.
رزین پرینتر سه بعدی مخصوص انواع پرینتر های DLP، LCD و SLA
رزین ریخته گری جواهرات IFUN برای چاپگر سه بعدی LCD 405 نانومتری JewelCast Lost Wax Cast SLA UV Cure رزین مایع حساس به نور 500 گرم
ما نمی دانیم که این کالا چه زمانی در انبار باز می گردد یا خیر.
- رزین ریخته‌گری جواهر از فرمول‌های ویژه‌ای برای اطمینان از نتایج ریخته‌گری بی‌نقص استفاده می‌کند که دارای ضریب انبساط حرارتی پایین و عملکرد فرسودگی بهینه است.
- مدل چاپ ریخته گری دارای سطح صاف است که دقت بالایی را در جزئیات نشان می دهد و برای ریخته گری جواهرات با کارایی بیشتر عالی است.
- رزین ریخته‌گری IFUN را می‌توان در ریخته‌گری موم از دست رفته، شفاف سوختن، بدون خاکستر و بدون باقیمانده، درصد انقباض کم، ابعاد شکل ثابت، قطعات یدکی سطح صاف با ظرافت بالا استفاده کرد.
- مخلوط ریخته گری برای ریخته گری قطعات شما در برنز، مس، قلع یا آهن با استفاده از روش ها و تنظیمات استاندارد ریخته گری سرمایه گذاری خلاء طراحی شده است. می توانید از آن برای ریخته گری طلا، طلای سفید، نقره و بسیاری از فلزات دیگر استفاده کنید
- ترکیبی از طراحی دیجیتال و فرآیندهای ریخته گری اپیلاسیون از دست رفته در پرینت سه بعدی، روند جواهرات، صنایع دستی و لوازم جانبی سفارشی است.
فرموله کردن یک سیستم رزین مدل برای محک زدن روابط پردازش-ویژگی در کاربردهای پرینت سه بعدی عکس با کارایی بالا
گروه مهندسی شیمی و بیولوژیکی، دانشگاه درکسل، فیلادلفیا، PA 19104، ایالات متحده آمریکا*نویسنده ای که مسئول است باید ذکر شود.دریافت: 20 اوت 2020/ بازبینی شده: 8 سپتامبر 2020/ پذیرش: 14 سپتامبر 2020/ تاریخ انتشار: 16 سپتامبر 2020یک سیستم رزینی کاملاً تعریف شده مورد نیاز است تا به عنوان معیاری برای چاپ سه بعدی کامپوزیت های با کارایی بالا باشد. این کار طراحی و توصیف چنین سیستمی را توصیف می کند که ملاحظات پردازش پذیری و عملکرد را در نظر می گیرد. مدل Grunberg-Nissan برای ویسکوزیته رزین و معادله فاکس برای پلیمر Tg برای تعیین نسبت‌های مونومر مناسب استفاده شد . ویسکوزیته هدف رزین زیر 500 cP و Tg نهایی هدف بوداز پلیمر پخت 150 درجه سانتی گراد بر اساس پیک tan-δ از تجزیه و تحلیل مکانیکی دینامیکی بود. یک سیستم رزین مدل سه جزئی، به نام رزین DA-2، تعیین و به طور کامل مشخص شد. پلیمر چاپ شده خواص حرارتی خوب و استحکام مکانیکی بالایی را پس از پخت نشان داد، اما چقرمگی شکست نسبتاً کمی دارد. رزین مدل در ساخت افزودنی مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف و همچنین برای درک روابط اساسی پردازش و ویژگی در چاپ سه بعدی مبتنی بر نور استفاده خواهد شد.کلمات کلیدی: چاپ سه بعدی ; فرمولاسیون رزین ؛ رزین های فوتو پلیمریزاسیون1. معرفی
چاپ سه بعدی (سه بعدی) یک فرآیند تولید افزودنی است که در آن لایه‌های متوالی از مواد الگوبرداری و ترکیب می‌شوند تا اشکال سه‌بعدی را تشکیل دهند. فناوری‌های پرینت سه بعدی در حال حاضر رشد مالی را تجربه می‌کنند و به طور فزاینده‌ای در بین صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. عوامل محرک این رشد بازار، تحقیق و توسعه تهاجمی و تقاضای فزاینده برای برنامه های نمونه سازی از صنایعی مانند مراقبت های بهداشتی، خودرو، دفاع و هوافضا است [ 1 ]. در واقع، بازار پرینت سه بعدی هوافضا تا سال 2019 1.86 میلیارد دلار تخمین زده شد - تنها 16.8٪ از کل بازار پرینت سه بعدی - و انتظار می رود که سالانه با نرخ 16.9٪ در 7 سال آینده رشد کند و به 6.72 دلار برسد. میلیارد در سال 2027 [ 2]. برای الگوبرداری سه بعدی مواد پلیمری، تکنیک های اکستروژن یا نوع مذاب، مانند مدل سازی رسوب ذوب شده و تف جوشی لیزری انتخابی، روش های رایج برای ساخت قطعات ترموپلاستیک هستند. با این حال، این تکنیک ها دارای نقطه ضعف نسبتاً کم وضوح، چسبندگی لایه ضعیف و پردازش کند هستند. از سوی دیگر، در روش‌های مبتنی بر نور، وضوح چاپ و سرعت تولید به دلیل کنترل فضایی استثنایی و تطبیق پذیری واکنش‌های پلیمریزاسیون عکس به شدت بهبود می‌یابد [ 3 ].]. علاوه بر این، خواص مکانیکی اشیاء چاپ شده به دلیل انسجام لایه به لایه بهتر به طور قابل توجهی افزایش می یابد. بنابراین، فناوری های مبتنی بر نور، مسیرهای جذابی را برای چاپ سه بعدی پلیمرها و کامپوزیت ها ارائه می دهند. نمونه هایی از فناوری ها عبارتند از استریولیتوگرافی (SLA)، پردازش نور دیجیتال (DLP) و تولید رابط مایع پیوسته (CLIP) [ 4 ، 5 ، 6]. در SLA، نواحی سطح خاصی از رزین مایع حساس به نور با قرار گرفتن در معرض منبع نور نقطه ای اسکن کننده، تحت پلیمریزاسیون موضعی قرار می گیرند. در DLP، تمام بخش های داده شده از یک لایه به طور همزمان فوتوکور می شوند و زمان تولید قطعه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند. فرآیند CLIP که اخیراً توسعه یافته است از یک استراتژی ساختمانی مداوم استفاده می کند که سرعت تولید قطعه را بیشتر افزایش می دهد و سطح را بهبود می بخشد.روش‌های مبتنی بر نور از رزین‌های حساس به نور استفاده می‌کنند که می‌توانند توسط یک منبع نور، اغلب لیزر UV، درمان شوند. مواد معمول مورد استفاده رزین های اکریلیک و اپوکسی هستند. در حال حاضر، اکثر فرمول‌های استاندارد رزین فتوپلیمریزه‌پذیر موجود در بازار، قطعاتی با خواص حرارتی و مکانیکی نسبتا پایین تولید می‌کنند و بنابراین، نمی‌توانند برای تولید مواد کامپوزیتی با کارایی بالا از آنها استفاده شود. علاوه بر این، ترکیبات رزین های تجاری در اکثر فرمولاسیون ها اطلاعات اختصاصی است. فهرستی از رزین های تجاری از تامین کنندگان معتبر و اطلاعات دارایی آنها را می توان در جدول A1 در ضمیمه A یافت.. برای ایجاد درک اساسی از روابط پردازش و ویژگی های اساسی روش های چاپ سه بعدی مبتنی بر نور، یک فرمول رزین تولید افزودنی کاملاً تعریف شده لازم است تا به عنوان سیستم رزین معیار عمل کند. یک فرمول استاندارد رزین باید ویژگی های زیر را داشته باشد [ 7 ]: (1) مونومرهای جزء تجاری موجود. (ب) پایداری ذخیره سازی خوب از جمله ماندگاری طولانی رزین و فرار مونومر کم. (iii) ویسکوزیته کم برای چاپ آسان. (IV) خواص قطعه نهایی خوب از جمله پایداری ابعادی خوب و خواص حرارتی و مکانیکی بالا.بیسفنول A گلیسرولات دی متاکریلات (Bis-GMA)، همچنین به عنوان وینیل استر دی گلیسیدیل اتر بیسفنول A (VE-DGEBA) شناخته می شود، یک جزء اصلی است که معمولا در فرمول های دندانی و در رزین های وینیل استر استفاده می شود [ 8 ، 9 ، 10 ]. به دلیل وجود هسته سفت و سخت بیسفنول A در ستون فقرات، این مولکول ویژگی های عملکردی عالی را به محصولات نهایی خود می دهد. با این حال، فعل و انفعالات بین مولکولی قوی توسط گروه های هیدروکسیل منجر به ایجاد رزین بسیار چسبناک در دمای اتاق می شود [ 11 ]، بنابراین استفاده از مونومرهای رقیق کننده برای جابجایی آسان ضروری می شود [ 12 ].]. استایرن رایج ترین کومونومر در رزین های وینیل استر است، اما نمی توان از آن برای چاپ سه بعدی استفاده کرد زیرا یک آلاینده خطرناک هوا (HAP) و یک ترکیب آلی فرار است (VOC، فشار بخار در 25 درجه سانتی گراد 6.5 میلی متر جیوه است) [ 10 ، 13 ، 14 ]. از سوی دیگر، تری اتیلن گلیکول دی متاکریلات (TEGDMA) به طور گسترده ای به عنوان یک کومونومر Bis-GMA در فرمولاسیون های دندانی استفاده می شود. به طور قابل توجهی ویسکوزیته مخلوط را کاهش می دهد و درجه تبدیل پلیمری را افزایش می دهد [ 15 ]. با این حال، افزودن TEGDMA باعث افزایش نامطلوب در انقباض پلیمریزاسیون به دلیل غلظت پیوند دوگانه بالاتر و افزایش تبدیل کلی پیوند دوگانه می شود. 16 ، 17 ]. TEGMDA تمیز می تواند 12.3٪ در مقایسه با 5.2٪ جمع شدگی Bis-GMA پس از پلیمریزاسیون [ 18 ] منقبض شود. به همین دلیل، مونومرهای با ویسکوزیته پایین با وزن مولکولی بالاتر برای کاهش انقباض پلیمریزاسیون و بهبود فرآیند پذیری توسعه یافتند. برای این منظور، بیسفنول A دی متاکریلات اتوکسیله (Bis-EMA) در چندین فرمول تجاری وجود داشته است که به طور جزئی یا کامل جایگزین TEGDMA شده است [ 19 ، 20 ]]. ساختار مولکولی مونومر Bis-EMA تقریباً مشابه مونومر Bis-GMA است، به جز عدم وجود گروه های هیدروکسیل. به دلیل عدم وجود گروه های هیدروکسیل که پیوند هیدروژنی را تشکیل می دهند، ویسکوزیته ذاتاً کم را نشان می دهد. فقدان گروه های هیدروکسیل همچنین منجر به یک مولکول آبگریز تر می شود که Bis-EMA را برای کاربردهایی که جذب رطوبت نامطلوب است مناسب می کند. جذب آب تعادلی پلیمر Bis-EMA تمیز تنها حدود 0.6 تا 1.8 درصد است، در مقایسه با 2.5 تا 3.1 درصد برای پلیمر Bis-GMA و 6.0 تا 6.3 درصد برای پلیمر TEGDMA [ 18 ، 21 ، 22 ].این کار طراحی یک فرمول رزین معیار کاملاً تعریف شده را توصیف می کند که در آینده برای بررسی روابط پردازش و ویژگی در چاپ سه بعدی استفاده خواهد شد. فرآیند غربالگری برای توسعه رزین در درجه اول بر اساس ملاحظات ویسکوزیته و دمای انتقال شیشه ای ( Tg ) بود . مدل‌های پیش‌بینی‌کننده، یعنی مدل گرونبرگ-نیسان برای ویسکوزیته رزین و معادله فاکس برای پلیمر Tg ، به عنوان ابزار راهنمایی برای تعیین نسبت‌های مونومر مناسب استفاده شدند . ترجیح رقیق‌کننده‌های واکنش‌دهنده دو عملکردی نسبت به تک‌عملکردی از نظر پایداری ابعادی تأکید شده است. فرمول رزین معیار در اینجا ارائه شده و به طور کامل مشخص شده است.2. مواد و روش ها
2.1. مواد
بیس فنل A گلیسرولات دی متاکریلات (Bis-GMA، Mw ~ 512 گرم بر مول)، بیسفنول A دی متاکریلات اتوکسیله (Bis-EMA، Mw ~ 540 گرم در مول)، و 1،6-هگزان دیول دی متاکریلات (HDDMA، Mw = 25 ) g/mol) توسط Esstech، Inc. (Essington، PA، USA) عرضه شد. ایزوبورنیل متاکریلات (IBMA، Mw = 222 گرم بر مول) و فنیل بیس (2،4،6-تری متیل بنزوئیل) اکسید فسفین (PPO، یا اکسیدهای بیساسیل فسفین، BAPO) از MilliporeSigma (سنت لوئیس، MO، ایالات متحده آمریکا) خریداری شد. ساختارهای مولکولی مواد شیمیایی در طرح 1 آورده شده است. تمام مواد شیمیایی به عنوان دریافت استفاده شد.2.2. مواد و روش ها
2.2.1. فرمولاسیون و چاپ رزین
برای تهیه رزین های قابل پلیمریزاسیون عکس برای چاپ سه بعدی DLP، مونومرها با نسبت وزنی تعیین شده به طور یکنواخت مخلوط شدند، سپس 0.7 درصد وزنی PPO (بر اساس وزن رزین) به عنوان آغازگر عکس به رزین اضافه شد. این مخلوط در یک بطری کهربایی هم زده شد تا از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش جلوگیری شود تا زمانی که آغازگر عکس کاملاً حل شود. پس از گاز زدایی، رزین برای چاپ DLP آماده است. نمونه ها در یک چاپگر Anycubic Photon DLP (شنژن، چین) چاپ شدند. طول موج نور پرتاب شده توسط چاپگر 405 نانومتر است. شدت نور 0.05 ± 0.45 mW / cm2 است توسط رادیومتر تعیین می شود (ILT2400، International Light Technologies، Peabody، MA، ایالات متحده). تنظیمات چاپ پیش‌فرض برای این مطالعه ضخامت لایه 100 میکرومتر و زمان نوردهی 100 ثانیه و زمان خاموشی بین لایه‌ها 10 ثانیه بود. قطعات "سبز" چاپ شده تحت فرآیند پس از پردازش زیر قرار گرفتند: نمونه ها ابتدا در یک اجاق نور آبی (Form Cure, Formlabs Inc., Somerville, MA, USA) در دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت تحت عمل عکس قرار گرفتند. پس از پخت حرارتی در اجاق آزمایشگاهی معمولی در دمای 120 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت، تا دمای 180 درجه سانتیگراد در 60 دقیقه و ایزوترم در دمای 180 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه.2.2.2. منحنی کار
برای ایجاد منحنی کار، چندین نمونه در مقادیر مختلف زمان نوردهی به صورت سه بعدی پرینت شدند تا به ضخامت های مختلف (عمق پخت) دست یابند. این امر مستلزم آن است که سکوی ساخت از مخزن خارج شود تا نمونه ها ضخامت های مختلفی داشته باشند. در ابتدا سه نمونه سکه ای شکل با قطر تقریبی 2 سانتی متر به طور همزمان در یک زمان نوردهی مشخص و به صورت تک لایه چاپ شدند. سپس ضخامت آنها با استفاده از یک میکرومتر جغجغه ای اندازه گیری شد و برای ارائه میانگین عمق پخت برای آن زمان نوردهی، میانگین گیری شد. این فرآیند برای مدت زمان های مختلف قرار گرفتن در معرض تکرار شد تا مقادیر متفاوتی از عمق درمان برای هر مورد به دست آید. در نهایت، منحنی کار با رسم مقادیر متوسط عمق پخت در برابر دوزهای انرژی متناظر آنها بر روی یک محور لگاریتمی ساخته شد. توجه داشته باشید که برای هر بار اجرا، دوز انرژی با ضرب زمان نوردهی آن اجرا در شدت نور چاپگر محاسبه می‌شود. شیب و مقطع x منحنی لگاریتمی برازش خصوصیات رزین هستند که به عنوان عمق نفوذ شناخته می شوند. D p ) و دوز انرژی بحرانی ( Ec ) [ 23 ].2.2.3. تعیین مشخصات
اندازه‌گیری‌های ویسکوزیته برشی ثابت بر روی رئومتر TA Instruments AR2000 (نیو کسل، DE، ایالات متحده آمریکا) در دمای 25 درجه سانتیگراد تحت حالت برشی حالت پایدار با استفاده از هندسه صفحه مخروطی با افزایش سرعت برشی از 0.001 ثانیه -1 تا 100 ثانیه انجام شد . برای هر رزین، سه اندازه گیری ویسکوزیته انجام شد. آزمایش‌های تبدیل فوریه مادون قرمز نزدیک (FT-NIR) روی یک طیف‌سنج Nicolet iS50 FT-IR (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) انجام شد که در حالت انتقال با آشکارساز تری گلیسین سولفات (DTGS) کار می‌کرد. طیف FT-NIR با 32 اسکن با وضوح 4 سانتی متر -1 در 4000-8000 سانتی متر -1 ثبت شد.دامنه. آزمایش‌های آنالیز مکانیکی دینامیکی (DMA) بر روی نمونه‌های میله‌ای با ابعاد 35 میلی‌متر × 7/12 میلی‌متر × 2/3 میلی‌متر با استفاده از آنالایزر مکانیکی دینامیک TA Instruments Q800 در حالت تک کنسولی با فرکانس نوسان روی 1 هرتز، دامنه تنظیم شده روی 10 میکرومتر انجام شد. و افزایش دما با نرخ 2 درجه سانتیگراد در دقیقه. چگالی رزین با استفاده از دانسیته‌سنج Anton Paar DMA 500 (گراتس، اتریش) اندازه‌گیری شد و مقدار چگالی به صورت میانگین در سه اندازه‌گیری به دست آمد. چگالی پلیمرهای پخت با استفاده از ستون دانسیته- گرادیان مطابق با استاندارد ASTM D1505-18 [ 24 ] تعیین شد.]. برای هر پلیمر، حداقل سه نمونه آزمایش شد. سیستم مایع در ستون شامل آب و برمید سدیم بود. تمام آزمایشات مکانیکی بر روی یک تستر Instron، مدل شماره: A1740-3003 (Norwood، MA، USA) انجام شد. آزمایش کشش بر اساس استاندارد ASTM D638-14 [ 25 ] انجام شد. حداقل پنج نمونه استخوان سگ از نوع IV با سرعت آزمایش 5 میلی متر در دقیقه آزمایش شدند. برای بدست آوردن مقادیر دقیق کرنش از یک کشش سنج استفاده شد و مدول کشش بر اساس داده‌ها تا کرنش 0.25 درصد محاسبه شد. خواص خمشی بر اساس استاندارد ASTM D790-17 [ 26 ] تعیین شد]. حداقل سه میله مستطیلی بلند به ابعاد 120 میلی‌متر × 7/12 میلی‌متر × 2/3 میلی‌متر در پیکربندی خمشی سه نقطه‌ای آزمایش شدند و نسبت دهانه به عمق در 16 نگه‌داشته شد. چقرمگی شکست با استفاده از حداقل پنج لبه تک لبه اندازه‌گیری شد. نمونه های notch-bend (SENB) طبق استاندارد ASTM D5045-14 [ 27 ]. قبل از ترک با ضربه زدن به یک تیغ تازه وارد شده در شکاف آغاز شد.3. نتایج و بحث
در بسیاری از فرمولاسیون های رزین، جزء اصلی ارجح رزین Bis-GMA به دلیل خواص نهایی خوب آن است. افزودن رزین Bis-EMA انقباض کم پخت را حفظ می کند، اما ویسکوزیته رزین و حساسیت رطوبت نهایی مواد را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در این کار، ترکیبی از Bis-GMA و Bis-EMA به عنوان رزین پایه فرمولاسیون عمل می‌کند. یک رقیق کننده واکنشی برای کاهش بیشتر ویسکوزیته برای ساخت فرمولاسیون مناسب برای چاپ DLP مورد نیاز است. دو رقیق کننده واکنشی، ایزوبورنیل متاکریلات (IBMA) و 1،6-هگزان دیول دی متاکریلات (HDDMA)، برای مطالعه پس از غربالگری انتخاب شدند. HDDMA در این گروه تحقیقاتی به عنوان یک رقیق کننده واکنشی در رزین های وینیل استر استفاده شده بود [ 13 ]]. HDDMA به دلیل ماهیت آبگریز خود شناخته شده است. یک شبکه پلیمری با عکس حاوی HDDMA در مقایسه با شبکه مربوطه حاوی همان مقدار TEGDMA، سه تا چهار برابر کمتر آب جذب می‌کند [ 28 ]. IBMA برای Tg بالای پلیمر خود انتخاب شد [ 29 ، 30 ، 31 ، 32 ] . هر دو رقیق کننده دارای نقطه جوش بالا (258 درجه سانتی گراد برای IBMA و 315 درجه سانتی گراد برای HDDMA) و فشار بخار کم (0.01 میلی متر جیوه در 25 درجه سانتی گراد برای IBMA و 0.02 میلی متر جیوه در 100 درجه سانتی گراد برای HDDMA) هستند [ 33 ، 34]. استفاده از مونومرها با فشار بخار کم برای محیط کار ایمن ضروری است و به دلیل تبخیر مونومر احتمالی در حین چاپ، جابجایی ترکیب را به حداقل می رساند. جدول 1 ویسکوزیته دمای اتاق اندازه گیری شده مونومرهای جزء، و Tgs پلیمرهای تمیز مربوطه را که از ادبیات موجود در دسترس است، خلاصه می کند .مدل‌های پیش‌بینی‌کننده برای ویسکوزیته رزین و پلیمر Tg به عنوان ابزار راهنمایی برای تعیین نسبت‌های مونومر مناسب استفاده شد. معادله فاکس که در معادله (1) نشان داده شده است، به طور گسترده ای برای پیش بینی Tg یک مخلوط پلیمری بر اساس Tgs اجزای تمیز استفاده شده است [ 42 ]:که در آن Tg ,i و ωi به ترتیب دمای انتقال شیشه و کسر جرمی جزء i هستند . ساده ترین مدل برای پیش بینی ویسکوزیته مخلوط های مایع، معادله آرنیوس [ 43 ] است، اما مدل افزایشی پارامترهای ترمودینامیکی مشخصه برهمکنش بین اجزا را نادیده می گیرد و منجر به پیش بینی های نادرست می شود. مدل گرونبرگ-نیسان، بر اساس اصلاح معادله آرنیوس برای محاسبه انرژی آزاد اضافی اختلاط، نشان داده شده در رابطه (2)، معمولاً برای توصیف ویسکوزیته مخلوط های مایع استفاده می شود [ 44 ، 45 ].، 46 ]:که در آن η ویسکوزیته یک مخلوط است، η i و x i به ترتیب ویسکوزیته و کسر مولی هر جزء در مخلوط هستند، و G ij یک پارامتر برهمکنش وابسته به اجزا و دما است. مقدار منفی G ij نشان دهنده اختلاط مطلوب است.پارامترهای برهمکنش دوتایی G ij از اندازه گیری ویسکوزیته مخلوط های مایع دوتایی مونومرها تعیین و با استفاده از رابطه (2) محاسبه شد. پارامترهای برهمکنش با توجه به نسبت اختلاط مونومر نسبتاً ثابت هستند ( جدول A2 را ببینید ). جدول 2 میانگین پارامترهای تعامل بین Bis-GMA و Bis-EMA را فهرست می کند. Bis-GMA و یک رقیق کننده واکنشی. و Bis-EMA و یک رقیق کننده واکنشی مانند G 12 ، G 13 و G 23، به ترتیب. پارامترهای تعامل نشان می‌دهند که Bis-GMA به طور مطلوب با Bis-EMA و HDDMA مخلوط شده است، اما IBMA به طور مؤثر با Bis-GMA یا Bis-EMA ترکیب نمی‌شود، احتمالاً به دلیل ماهیت حجیم گروه ایزوبورنیل که مانع از جریان می‌شود [ 47 ]. جالب اینجاست که انرژی آزاد اضافی اختلاط هنگام مخلوط کردن Bis-EMA با HDDMA نزدیک به صفر است.شکل 1 a,b، پیش بینی ویسکوزیته و Tg ماده پخت نهایی را با استفاده از مدل گرونبرگ-نیسان و معادله فاکس به ترتیب برای سیستم مخلوط سه تایی Bis-GMA/Bis-EMA/HDDMA نشان می دهد . در شکل 1 a، ناحیه سایه دار ویسکوزیته پیش بینی شده ≤500 cP را نشان می دهد. در شکل 1b، ناحیه سایه‌دار نشان‌دهنده Tg نهایی پیش‌بینی‌شده بالاتر از 150 درجه سانتیگراد است. شکل 1 c,d ناحیه همپوشانی را نشان می دهد که در آن ویسکوزیته پیش بینی شده کمتر از 500 cP و Tg بالاتر از 150 درجه سانتیگراد است. همان نمودارها برای سیستم Bis-GMA/Bis-EMA/IBMA در نشان داده شده است شکل A1 ( پیوست C ). به ویسکوزیته برش کمی بالاتر، 600 cP توجه کنید. برای پیش‌بینی‌های Tg ، Tg نهایی پلیمرهای Bis-GMA، BisEMA و IBMA به ترتیب 200 درجه سانتیگراد، 160 درجه سانتیگراد و 140 درجه سانتیگراد هستند [ 29 ، 30 ، 31 ، 32 ، 35 ، 36 ، 37 . , 38 , 39 ]. تی جی _ پلیمر HDDMA معمولاً در مقالات گزارش نشده است، اما باید بالاتر از Tg همتای آکریلات آن، 1،6-هگزان دیول دی آکریلات (HDDA) باشد که 93 درجه سانتیگراد گزارش شده است [ 29 ، 40 ] . تنها یک مرجع [ 41 ] 150 درجه سانتیگراد Tg را برای پلیمر HDDMA گزارش کرده است . برای محافظه کاری، Tg نهایی پلیمر HDDMA 110 درجه سانتیگراد برای محاسبات پیش بینی فرض می شود . تی جیتنها زمانی که مقادیر ویسکوزیته برای پرینت سه بعدی آسان رضایت بخش باشد، مورد توجه اولیه است. در نواحی همپوشانی پیش‌بینی‌شده نشان‌داده‌شده در شکل 1 c,d، Tgs بالاتر در سمت ویسکوزیته بالا ظاهر می‌شود . علاوه بر این، برای به دست آوردن خواص بهینه مواد باید عوامل دیگری در نظر گرفته شوند. پلیمر Bis-EMA مدول یانگ نسبتاً پایینی دارد، معمولاً کمتر از 2 گیگا پاسکال [ 22 ، 48 ]. همچنین، با اضافه شدن Bis-EMA به کوپلیمر Bis-GMA/Bis-EMA، مقاومت در برابر ضربه کاهش یافت [ 49 ]]. این را می توان با کاهش قدرت کلی برهمکنش های بین مولکولی توضیح داد. با کاهش غلظت گروه هیدروکسیل، تعداد سایت های اتصال عرضی فیزیکی کاهش می یابد. از سوی دیگر، اگر محتوای Bis-GMA افزایش یابد، به رقیق کننده واکنش پذیر بیشتری نیاز است که باعث افزایش انقباض درمان می شود. بنابراین، برای حفظ عملکرد مکانیکی و به حداقل رساندن انقباض خشک، فرمول‌های موجود در مرکز سمت ویسکوزیته بالا مناطق همپوشانی برای این مطالعه انتخاب شدند. این دو فرمولاسیون DA-1 و DA-2 نامیده می شوند. در جدول 3 آورده شده است، DA-1 شامل Bis-GMA 33.3 درصد وزنی، Bis-EMA 33.3 درصد وزنی، و IBMA 33.3 درصد وزنی، و DA-2 شامل Bis-GMA 37.5 درصد وزنی، Bis-EMA 37.5 درصد وزنی است. و HDDMA 25 درصد وزنی. ویسکوزیته پیش بینی شده برای رزین های DA-1 و DA-2 بر اساس مدل Grunberg-Nissan به ترتیب 620 cP و 450 cP است. اندازه‌گیری‌های رئولوژیکی نشان داد که DA-1 و DA-2 دارای مقادیر ویسکوزیته cP 40 ± 580 و cP 50 ± 490 هستند. مقادیر در جدول 4 خلاصه شده است.قطعات سبز رنگ DA-1 و DA-2 با استفاده از تنظیمات چاپ پیش فرض (ضخامت لایه 100 میکرومتر و زمان نوردهی 100 ثانیه) چاپ شدند. قطعات سبز ایجاد شده توسط چاپ DLP در دمای اتاق اغلب باید پس از پخت و پز شوند تا تبدیل اضافی را افزایش دهند. فرآیند پس از پخت به ویژه برای قطعات چاپ شده با رزین های Tg بالا ضروری است زیرا این رزین ها در تبدیل مونومر پایین تحت دمای چاپ به شیشه تبدیل می شوند [ 50 ]. هنگامی که یک قسمت سبز رنگ DA-1 مستقیماً در یک کوره معمولی برای عملیات حرارتی پس از پخت قرار داده شد، ترک هایی در سراسر قطعه ایجاد شد (در تصویر سمت راست شکل 2 نشان داده شده است.) و مقداری لایه لایه شدن بین لایه ها مشاهده شد. این به دلیل مولکول‌های ایزوبورنیل متاکریلات تک عملکردی است که قبل از واکنش منتشر می‌شوند زیرا فعال‌سازی حرارتی واکنش پیوند دوگانه متاکریلات نسبتاً کند است [ 47 ]. اگر از مونومرهای تک عملکردی با واکنش پذیری بالاتر مانند p- متیل استایرن و N استفاده شود، چنین پدیده های ترک خوردگی و لایه لایه شدن اتفاق نمی افتد. -وینیل پیرولیدون راه دیگر برای غلبه بر این مشکل استفاده از مونومرهای چند منظوره (≥2) است که با مورد DA-2 اثبات شده است. پس از پخت حرارتی مستقیم قطعات سبز DA-2 باعث ایجاد ترک یا لایه لایه شدن نشد زیرا اکثر عملکردهای رقیق کننده واکنشی واکنش نداده به عنوان انتهای زنجیره ای آویزان وجود دارد. به همین دلیل، فرمول DA-2 به عنوان رزین استاندارد برای مطالعه انتخاب شد.تبدیل مونومر کسری، α ، با استفاده از رابطه (3) از انتگرال کاهشی نوار جذب نزدیک به IR مشخصه پیوند دوگانه متاکریلات، نشان داده شده در شکل 3 [ 51 ] تعیین می شود:که در آن A 0 و A 1 انتگرال های سطح نوار جذبی از 6225-6105 cm -1 از رزین بکر و نمونه پخت هستند. توجه داشته باشید که تبدیل محاسبه شده بر اساس میانگین جذب در ضخامت نمونه آزمایش شده است. تبدیل کسری برای قسمت سبز رنگ DA-2 0.67 است. شکل 4 ترموگرام DMA یک قسمت سبز رنگ DA-2 را با Tg 22 درجه سانتیگراد نشان می دهد که به عنوان پیک مدول افت E ″ مشخص شده است. تی جی _ مقدار نشان می دهد که تبدیل شیشه ای رزین DA-2 در دمای اتاق حدود 0.67 است. منحنی tan δ یک انتقال شیشه‌ای دووجهی را با یک اوج کمی شدیدتر در دمای 64 درجه سانتیگراد و دومی بسیار وسیع‌تر در دمای 120 درجه سانتیگراد نشان می‌دهد. منحنی E ″ نیز یک شانه را در بالای انتقال اصلی نشان می دهد. اگرچه این ممکن است به عنوان مورفولوژی شبکه ناهمگن یا ناهمگنی فضایی واکنش تعبیر شود، علت احتمالی این رفتار یک واکنش تاریک توسط رادیکال‌های به دام افتاده پس از حرارت دادن به Tg اول است که منجر به احیای نسبی و غیرشبیه‌زدایی در ادامه گرمایش می‌شود. فلات خفیف در E" به دنبال اولین انتقال این توضیح را پشتیبانی می کند. پس از پردازش، تبدیل کسری 0.88 می شود. شکل 5 ترموگرام DMA یک نمونه DA-2 کاملا پس از پخت را نشان می دهد. بر اساس سه آزمایش DMA، Tg ماده DA - 2 پس از پخت 3 ± 97 درجه سانتی گراد و 4 ± 165 درجه سانتی گراد است که به ترتیب به عنوان حداکثر مدول اتلاف E ″ و tan δ مشخص شده است. عدد اخیر با 160 درجه سانتی گراد Tg پیش بینی شده از طریق معادله فاکس مطابقت دارد.چاپ موفقیت‌آمیز اشیاء با استریولیتوگرافی نیازمند دانش از پیش تعیین‌شده‌ای در مورد خواص پخت عکس ماده اولیه است. اصولی که جاکوبز برای توصیف فرآیند فوتوپلیمریزاسیون ارائه کرده بود برای ایجاد یک منحنی کاری استفاده شد که دو پارامتر کلیدی را ارائه می دهد که بر پلیمریزاسیون یک رزین حساس به نور حاکم است: عمق نفوذ، Dp ، و انرژی بحرانی پلیمریزاسیون، Ec . [ 52 ]. دانستن D p و E cبه کاربران امکان می دهد تنظیمات مناسب برای قرار گرفتن در معرض نور و افزایش محور z را انتخاب کنند که شرایط پخت را برای دستیابی به نتایج مطلوب بهینه می کند. در اینجا، منحنی کار برای رزین DA-2 با شروع کننده عکس PPO 0.7 درصد وزنی، که در شکل 6 نشان داده شده است، ساخته شده است . در طول موج تابش 405 نانومتر، عمق نفوذ Dp 55 ± 550 میکرومتر و انرژی بحرانی Ec mJ / cm2 0.5 ± 5.6 است . رزین DA-2 دارای D p بزرگ استکه آن را قادر می سازد ساختارهای کامپوزیتی تقویت شده با فیبر را به صورت سه بعدی چاپ کند. عمق نفوذ را می توان با افزودن جاذب های عکس کاهش داد تا وضوح چاپ بهتری داشته باشد.چگالی رزین DA-2 0.001 ± 1.105 گرم بر سانتی متر مکعب است و ماده DA-2 پخت شده (تبدیل کسری: 0.88) دارای چگالی 0.002 ± 1.200 گرم بر سانتی متر مکعب است . بنابراین، انقباض پخت بر اساس انقباض در حجم خاص 7.9٪ محاسبه می شود. خواص کششی، خمشی، و چقرمگی شکست برای مواد کاملا پخته شده DA-2 اندازه گیری می شود. جدول 5 و طرح 2 خواص و اطلاعات ترکیب ماده DA-2 را خلاصه می کند. در مقایسه با رزین های تجاری نشان داده شده در جدول A1DA-2 یک ماده قوی با مدول الاستیک در حدود 3 گیگا پاسکال و مقاومت خمشی بیش از 100 مگاپاسکال است. ویسکوزیته کم و عمق نفوذ بالایی برای پخت نور آبی دارد که هر دوی اینها رزین را برای ساخت افزودنی کامپوزیت های تقویت شده با الیاف مناسب می کند. DA-2 دارای چقرمگی شکست نسبتاً کم است که نمونه ای از سیستم های پلیمریزاسیون رادیکال آزاد است. کار آینده بر بهبود چقرمگی شکست رزین، مطالعه اثرات پارامترهای چاپ سه بعدی، و همچنین درک روابط پردازش و ویژگی در فناوری‌های چاپ سه بعدی مبتنی بر نور متمرکز خواهد بود.4. نتیجه گیری
زمینه تولید مواد افزودنی فاقد یک فرمول رزین حساس به عکس کاملاً تعریف شده برای کاربردهای کامپوزیت با کارایی بالا است. رزین های تجاری فعلی قطعاتی با خواص حرارتی و مکانیکی نسبتا پایین تولید می کنند و حاوی اطلاعات ترکیب اختصاصی هستند. فرمول DA-2 در اینجا به عنوان یک سیستم رزین مدل برای کاربردهای پرینت سه بعدی با کارایی بالا توسعه داده شد. مدل های پیش بینی، یعنی مدل گرونبرگ-نیسان برای پیش بینی ویسکوزیته مخلوط رزین و معادله فاکس برای پلیمر Tg، با موفقیت برای تعیین نسبت های مونومر مناسب برای ارائه خواص بهینه مواد استفاده شد. رزین شفاف دارای عمق نفوذ زیادی است که برای تولید افزودنی کامپوزیت های تقویت شده با الیاف مناسب است. عمق نفوذ را می توان برای چاپ سه بعدی با افزودن جاذب های عکس کاهش داد. T g بالا رزین باید پس از عمل آوری پس از پرینت انجام شود تا به حداکثر پخت به دلیل انجماد اولیه رزین در دمای چاپ اتاق برسد. پلیمر پس از پخت خواص حرارتی و استحکام مکانیکی بالایی را نشان داد، اما چقرمگی شکست نسبتاً کمی دارد که معمولاً در سیستم‌های پلیمریزاسیون رادیکال آزاد مشاهده می‌شود. کار آینده بر بهبود چقرمگی شکست رزین قابل پلیمریزاسیون عکس، استفاده از رزین در تولید افزودنی کامپوزیت های تقویت شده با الیاف و درک روابط اساسی پردازش-ویژگی در زمینه فناوری های چاپ سه بعدی مبتنی بر نور متمرکز خواهد بود.مشارکت های نویسنده
مفهوم سازی، GRP و NJA. روش، JT و KM. تجزیه و تحلیل رسمی، JT و GRP. نوشتن - آماده سازی پیش نویس اصلی، JT; نوشتن - بررسی و ویرایش، KM، NJA و GRP. نظارت، GRP; تأمین مالی، GRP و NJA همه نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کرده اند.منابع مالی
تحقیقات توسط آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش حمایت شد و تحت توافقنامه همکاری شماره W911NF-14-2-0227 انجام شد. دیدگاه‌ها و نتیجه‌گیری‌های موجود در این سند متعلق به نویسندگان است و نباید به عنوان نمایانگر سیاست‌های رسمی، بیان شده یا ضمنی، آزمایشگاه تحقیقات ارتش یا دولت ایالات متحده تفسیر شود. دولت ایالات متحده مجاز به تکثیر و توزیع مجدد چاپ ها برای اهداف دولتی است که در اینجا هیچ گونه علامت حق چاپ وجود ندارد.
سه سبک طراحی جواهرات و رزین های چاپ سه بعدی ریخته گری برای مطابقت با آنها
خلاصه
- سه رزین جدید ریخته گری برای کاربردهای جواهرات برای Zortrax Inkspire با مشارکت BlueCast، تولید کننده پیشرو مواد برای ریخته گری جواهرات، معرفی شده است.
- رزین‌های جدید برای جایگزینی موم در ریخته‌گری سرمایه‌گذاری طراحی شده‌اند و با همان مجموعه ابزار در همان فرآیند کار می‌کنند.
- هر یک از سه رزین جدید برای کار در یکی از سه سبک اصلی در طراحی جواهرات به ترتیب: اروپایی، آمریکایی و خاورمیانه ای به خوبی تنظیم شده است.
چاپگرهای سه بعدی رزین UV LCD ابزارهای مفیدی برای ریخته گری سرمایه گذاری جواهرات هستند. به طور سنتی، جواهرسازان الگوهای سرمایه گذاری را از موم حکاکی می کردند یا شکل می دادند. یک چاپگر سه بعدی رزین که با یک رزین ریخته‌گری با کیفیت کار می‌کند، می‌تواند این فرآیند را با چاپ الگوهای سرمایه‌گذاری از رزین‌های ریخته‌گری‌پذیر که برای داشتن خواص تقریباً یکسان با موم طراحی شده‌اند، ساده و خودکار کند. برای رفع نیازهای جواهرسازان حرفه ای، زورتراکس BlueCast Original، BlueCast X5 و BlueCast X10 را معرفی کرده است - سه رزین ریخته گری که برای چاپگر LCD 3 بعدی Zortrax Inkspire UV بهینه شده اند .
فناوری جدید در یک فرآیند سنتی
جواهرسازی رشته ای با سنت های بسیار زیاد است. ریخته گری سرمایه گذاری یکی از اولین اشکال شکل دادن به فلزات با بیش از 5000 سال سابقه است. به همین دلیل است که جواهرسازان معمولاً با اکراه با چیزهای جدید روبرو می شوند و تمایلی به تغییر روش کار خود در طول نسل ها ندارند. 
به همین دلیل است که تمام رزین های ریخته گری اختصاص داده شده به Zortrax Inkspire را می توان در یک فرآیند مشابه، با همان ابزار و سرمایه گذاری مشابه موم استفاده کرد. تنها تغییر در تجربه جواهرسازان این است که آنها دیگر مجبور نیستند زمان زیادی را برای شکل دادن به الگوهای سرمایه گذاری موم با دست صرف کنند. بقیه چیزها مثل همیشه هستند. جدا از این، هر رزین BlueCast دارای خواص منحصر به فرد خود برای کار در سبک های مختلف طراحی جواهرات است. جواهرات اغلب به شدت سفارشی می شوند و چیزی به عنوان رزین وجود ندارد که برای همه چیز خوب باشد.
رزین برای جواهرات سبک اروپایی
حلقه های نامزدی با تنظیمات الماس و سایر سنگ ها اغلب توسط جواهرسازان در فرانسه، ایتالیا و سایر کشورهای اروپایی ساخته می شوند. این نوع طراحی از نظر جزئیات غنی است اما در عین حال شکل دهنده هایی با حجم مشخص را در خود جای داده است. BlueCast X5 طوری طراحی شده است که دقیقاً در این برنامه ها بهترین عملکرد را داشته باشد. دقت ابعادی و کیفیت سطح بالایی را ارائه می دهد.
رزین در طول فرسودگی هیچ گونه خاکستری باقی نمی گذارد. فرمول آن شامل هیچ جزء سمی که به طور بالقوه می تواند سرمایه گذاری را آلوده کند، نیست. تصعید از 130 درجه سانتیگراد شروع می شود و فرسودگی سریع در دمای 850 درجه سانتیگراد امکان پذیر است. علاوه بر این، فرآیند ریخته‌گری جواهرات سریع‌تر انجام می‌شود، زیرا BlueCast X5 نیازی به عملیات پس‌کاری ندارد. الگوها را می توان بلافاصله پس از تمیز کردن با ایزوپروپیل الکل (IPA) 90٪/99٪ یا اتیل الکل 90٪/90٪ با سرمایه گذاری پوشش داد. این رزین به غیر از حلقه های نامزدی برای مدال ها و ابزار پیش تنظیم سنگ نیز توصیه می شود.
رزین برای جواهرات به سبک آمریکایی
در ایالات متحده سنت ساخت حلقه های مختلف برای بزرگداشت برخی رویدادها مانند فارغ التحصیلی از دانشگاه یا فینال های موفق NBA وجود دارد. چنین حلقه هایی با جواهراتی که معمولاً در اروپا ساخته می شوند تفاوت دارند زیرا به طور متوسط حجیم تر هستند و با مقادیر بیشتری فلز ریخته می شوند. 
BlueCast X10 برای کار با سبک جواهرات ترجیح داده شده در بازار آمریکا ساخته شده است. کیفیت سطح عالی را ارائه می دهد که آن را برای جواهرات نسبتا بزرگ عالی می کند. سطح جزئیات و دقت ابعاد با BlueCast X5 قابل مقایسه است. همچنین، در طول فرسودگی خاکستر باقی نمی ماند و نیازی به پس از پخت ندارد. فرسودگی سریع در دمای 740 درجه سانتیگراد امکان پذیر است. سایر کاربردهایی که BlueCast X10 برای آنها توصیه می شود شامل طرح های بزرگ مانند گلدان ها و ریخته گری با نقره است.
رزین برای جواهرات سبک خاورمیانه
جواهرات سبک خاورمیانه در اروپا و آمریکا از این جهت متفاوت است که معمولاً فیلیگران و سبک وزن هستند. ظاهر حجم از طریق ساخت قطعات جواهرات با مش های پیچیده طراحی شده از رشته های طلایی یا فلزات دیگر در هم تنیده شده است. BlueCast Original طوری ساخته شده است که در بالاترین سطح جزئیات و دقت لازم برای اعمال موثر زیبایی شناسی خاورمیانه کار کند. رزین دقت ابعادی و کیفیت سطح فوق العاده ای را ارائه می دهد.
برخلاف BlueCast X5 و X10، به پس کیورینگ نیاز دارد اما دلیل خوبی برای آن وجود دارد. هنگامی که الگوی پرینت سه بعدی شد، یک جواهرساز می تواند آن را با دست شکل دهد تا نقش برجسته های کوچک دقیق یا سایر ویژگی های هنرمندانه را در طرح بگنجاند. پس از انجام این کار، الگو باید قبل از پوشش با یک سرمایه گذاری انتخابی، پس از درمان اصلاح شود. یکی دیگر از ویژگی های BlueCast Original این است که در طول فرسودگی منبسط نمی شود. از دیگر کاربردهای توصیه شده این رزین می توان به تنظیمات میکرو پاو و جواهرات با حکاکی های دقیق اشاره کرد.
البته، این سه سبک کلی را می توان با هم ادغام، اصلاح و تبدیل کرد تا طرح های منحصر به فرد و نوآورانه ایجاد شود. همراه با دقت بی عیب و نقص Zortrax Inkspire، هر سه رزین ریخته گری BlueCast می توانند در انواع پروژه ها کار کنند. آنها کار جواهرسازان را آسان‌تر، سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌کنند، بدون اینکه آنها را مجبور به ترک فرآیندهای ریخته‌گری و جریان کاری اثبات‌شده‌ای کنند که برای سال‌ها به خوبی به آنها خدمت کرده است.