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3 डी प्रिंटिंग में एपॉक्सी राल का अनुप्रयोग

टेक विकास का इतिहास

Uv लेजर उपचार की रैपिड प्रोटोटाइप प्रक्रिया को अब स्टीरियोलिथोग्राफी 3 डी प्रिंटिंग प्रक्रिया (संक्षिप्त रूप से स्लेट के रूप में) के रूप में जाना जाता है। 1984 में चार्ल्स पतवार द्वारा संयुक्त राज्य अमेरिका में पेटेंट किया गया, यह सबसे पहले विकसित 3 डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों में से एक है। अमेरिका के 3 डी सिस्टम ने 1988 में पहली बार व्यावसायिक शुरुआत की, इस3 डी प्रिंटिंग एपॉक्सी रालप्रौद्योगिकी तेजी से विकसित हो रही है, जो स्वचालित रूप से जटिल 3 डी वस्तुओं को प्रिंट कर सकता है जो विभिन्न अन्य प्रसंस्करण विधियों द्वारा बनाया जाना मुश्किल है, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक युग-निर्माण के महत्व का प्रतिनिधित्व करता है। स्ला दो-आयामी क्रॉस-सेक्शन के आकार के अनुसार फोटोसेंसिटिव रेसिन तरल स्तर पर बिंदु को स्कैन करने के लिए कंप्यूटर-नियंत्रित यूव लेजर का उपयोग करता है और इस प्रकार रेसिन को ठीक करने के लिए। फिर ठीक किए गए राल दो आयामी आकार बनाता है। इस प्रक्रिया को परत द्वारा एक पूर्ण 3 डी वस्तु प्राप्त करने के लिए परत को दोहराया जाता है, जिसकी गुणवत्ता मुख्य रूप से फोटोसेंसिटिव राल के गुणों पर निर्भर करता है।

उपयोग किए जाने वाले uv लेजर की शक्ति के लिए बहुत छोटा है, आमतौर पर मिलीवाट में मापा जाता है, फोटोसेंसिटिव राल को Uv प्रकाश के प्रति संवेदनशील होना चाहिए, ताकि इसे अपेक्षाकृत कम मात्रा में Uv जोखिम के साथ ठीक किया जा सके। इसलिए, अच्छे फोटोसेंसिटिविटी और उच्च परिशुद्धता के साथ फोटोसेंसिटिविटी विकसित करना हमेशा स्लेट 3 डी प्रिंटिंग तकनीक पर अनुसंधान में गर्म स्थानों में से एक रहा है। इस बीच, फोटोसेंसिटिव रेसिन में छोटे-अणु प्रकाश संश्लेषण की उपस्थिति के कारण, जो फोटोसेंसिटिव प्रोपॉलिमर, फोटोसेंसिटिव डिलुएंट्स और इनीटर से बना है, फोटोसेंसिटिव रेसिन से बने भागों में खराब गर्मी प्रतिरोध होता है और थर्मल विरूपण के लिए प्रवण होता है। इसलिए, अच्छी गर्मी प्रतिरोध और उच्च सटीकता के साथ फोटोसेंसिटिव रेसिन विकसित करना भी स्लेट 3 डी प्रिंटिंग तकनीक पर शोध में गर्म स्थानों में से एक है।

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स्ला फोटोसेंसिटिव रेसिन का विकास

स्लेट 3 डी प्रिंटिंग में लागू फोटोसेंसिटिव राल के विकास को मोटे तौर पर तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है। शुरुआती चरण (1988-1995) में, स्ला रैपिड प्रोटोटाइप के लिए वाणिज्यिक फोटोसेंसिटिव रेसिन के प्रीपॉलिमर थे, जो मुक्त कट्टरपंथी इनीटर थे। उव प्रकाश की कार्रवाई के तहत, एक कट्टरपंथी इनिरेटर कणों में विघटित हो जाता है, जो एक-एक करके उच्च आणविक वजन वाले पॉलीमर यौगिकों को बनाने के लिए, एक-एक करके, एक-एक करके, उच्च आणविक वजन के साथ बहुलक यौगिक बनाने के लिए। मुक्त कट्टरपंथी फोटोसोसेंसिटिव प्रीपॉलीमर एपोक्सी रेसिन की तुलना में बेहतर फोटोसोसेंसिटिविटी की तुलना में बेहतर फोटोसेंसिटिविटी होती है; हालांकि, पॉलीमराइजेशन के दौरान इसमें अधिक सिकुड़ जाता है, जो निर्मित भागों की खराब आयामी सटीकता की ओर जाता है। और इसे वारपिंग और विरूपण के लिए प्रवण बनाता है। इसलिए, सटीक आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है और इसे धीरे-धीरे बदल दिया गया है।

दूसरे चरण में, शुद्ध कैनिक फोटोसोसेंसिटिव रेसिन और कैटिनिक इनिरेटर से बने शुद्ध कैनिक फोटोसेंसिटिव रेजिन का मुख्य रूप से उपयोग किया गया था। कई प्रकार के कैज़ुनिक फोटोसेंसिटिव प्रीपॉलिमर थे, जिनमें मुख्य रूप से बिस्फेनॉल ए-टाइप एपॉक्सी राल, फेनोलिक एपॉक्सी राल औरसाइक्लोफेटिक एपोक्सी रेजिन. सिद्धांत रूप में, इन तीन प्रकारों में से सभी प्रकार का उपयोग कैज़ुनिक फोटोसेंसिटिविटी प्रीपॉलिमर के रूप में किया जा सकता है, जिसमें अंतिम प्रकार के बेहतर प्रकाश संश्लेषण है। कारण यह है कि बिस्फेनॉल एक प्रकार के एपॉक्सी राल और फेनोलिक एपॉक्सी राल में बेंजीन रिंग के संयुग्मित बड़े बंधन का अणु में एपोक्सी समूह के इलेक्ट्रॉनों पर एक प्रेरक प्रभाव पड़ता है, एपॉक्सी समूह के इलेक्ट्रॉन क्लाउड के घनत्व को कम करना और इस प्रकार इलेक्ट्रोफिलिक रिएजेंट प्रोटोनिक एसिड के साथ प्रतिक्रियाशीलता को कम करना। इसके विपरीत, अणु में एपोक्सी समूह के इलेक्ट्रॉनों को प्रेरित करने और साइटोक्लोलिफेटिक एपोक्सी रेसिन में बेंजीन रिंग के संयुग्मित बड़े बंधन द्वारा इलेक्ट्रॉन बादल के घनत्व को कम करने की कोई घटना नहीं है, और उनके पास इलेक्ट्रोफिलिक रिएजेंट प्रोटोनिक एसिड के साथ उच्च प्रतिक्रियाशीलता है।

हाल के वर्षों में, विदेश में स्लेट 3 डी प्रिंटिंग के लिए वाणिज्यिक फोटोसेंसिटिव रेसिन, इसके फोटोसेंसिटिव प्रीपोलीमर और एपोक्सी राल और इसके शुरुआती दोनों सहित इसके शुरुआती लोगों सहित मुक्त कट्टरपंथी इनिरेटर (ऐक्रेलिक रेसिन के पॉलीमराइजेशन को शुरू करने के लिए) और कैटिनिक इनिरेटर (प्रोटोनिक एसिड में विघटित करने के लिए जो कि उवी प्रकाश के प्रभाव के तहत एपोक्सी रेसिन के बहुमर्करण शुरू करने के लिए है), ऐक्रेलिक रेसिन के डबल बॉन्ड टूटने की तुलना में छोटी सिकुड़न दर होती है। इसलिए, इस तरह के मुक्त कट्टरपंथी-कैज़ुनिक फोटोसेंसिटिव रेसिन के साथ निर्मित भागों की सटीकता स्पष्ट रूप से शुद्ध मुक्त कट्टरपंथी प्रकाश संश्लेषण की तुलना में बेहतर है।

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3 डी प्रिंटिंग में एपॉक्सी राल के फायदे

3 डी प्रिंटिंग फोटोसेंसिटिव रेसिन,विशेषता एपॉक्सी रेजिनउत्कृष्ट यांत्रिक गुण, स्थिर रासायनिक गुण, उच्च/निम्न तापमान प्रतिरोध, कम सिकुड़ने की दर, कम सिकुड़ने की दर, कम लागत आदि।

आणविक दृष्टिकोण से, फोटोसेंसिटिव रेसिन की उपचार प्रक्रिया आणविक संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन के साथ छोटे अणुओं से पॉलीमर में बदलना है, जिसमें आणविक संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं। इसलिए, उपचार प्रक्रिया के दौरान सिकुड़न अपरिहार्य है। रेसिन का सिकुड़न मुख्य रूप से दो भागों में विभाजित है। एक सिकुड़न को ठीक कर रहा है, और दूसरा थर्मल विस्तार और ठंडा संकुचन है जब लेजर राल के तरल स्तर को स्कैन करता है तो तापमान में परिवर्तन होता है। इसके अलावा, तापमान में वृद्धि का क्षेत्र छोटा है, इसलिए तापमान परिवर्तन के कारण होने वाली सिकुड़न की मात्रा छोटी और नगण्य है। भागों की सटीकता पर प्रकाश संश्लेषण की फोटोकॉपी प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न मात्रा के प्रभाव को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। मात्रा में सिकुड़न का तनाव उत्पन्न करता है और इस प्रकार भागों के रैप और विरूपण में परिणाम होता है। ऐक्रेलिक राल इलाज पर, कार्बन-कार्बन टूटने की पॉलीमराइजेशन प्रतिक्रिया बड़ी मात्रा में सिकुड़ सकती है, जबकि रिंग ओपनिंग प्रतिक्रिया एपॉक्सी रेजिन उपचार की प्रक्रिया के दौरान हो सकती है, इसलिए मात्रा में स्क्रिकज अपेक्षाकृत छोटा है। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में परिणामों से देखा जा सकता है, टेट्रा साइटोक्लोलिफेटिक एपोक्सी राल के साथ, साइटोकालिफेटिक एपोक्सी रेसिन का आयतन छंटाई शर्तों के तहत अम्लीय की तुलना में काफी कम है।

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सूत्र: रेसिन: फोटो-इनिरेटर = 100:0.5 6145-100: साइटोकैफेटिक पॉलीयूरेथेनहेक्साक्रिलेट

साइटोकैफेटिक एपॉक्सी राल में कम चिपचिपाहट, अच्छा मौसम प्रतिरोध, कम चेरिंग, उच्च क्रॉसलिंकिंग घनत्व और उच्च प्रतिक्रियाशीलता शामिल है, इसलिए इसे व्यापक रूप से फोटोसेंसिटिव रेसिन के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। और सबसे महत्वपूर्ण मैट्रिक्स ओलिगोमर में से एक माना जाता है।

इस तरह के अनुप्रयोगों के लिए, जिआंगसु टेट्रा से निम्नलिखित चार साइटोकालिफेटिक एपॉक्सी रेजिन को पूरी तरह से व्यवहार में लागू किया गया है और घर और विदेश दोनों में स्लेट 3 डी प्रिंटिंग के लिए फोटोसेंसिटिव रेन्स की अधिकांश आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।

15:3 4 epoxyclohexylitlemityl मिथाइल मेथाक्रिलेट

16:एरीलेट एस्टर थोक