Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> pencetakan 3D

Resin canggih untuk pencetakan 3D

Salah satu penghalang utama itu pencetakan resin 3D selalu memiliki ketika diterapkan pada tingkat industri adalah terbatasnya variasi bahan yang tersedia. Awalnya satu-satunya bahan yang tersedia adalah resin berdasarkan oligomer akrilat, umumnya dengan berat molekul rendah, yang menonjol karena kerapuhannya yang tinggi serta sifat mekanik dan termal yang buruk. Karena itu, pencetakan resin 3D selalu diturunkan ke latar belakang dalam produksi komponen fungsional dan prototipe, yang mendukung teknologi pencetakan 3D berbasis termoplastik seperti FDM atau SLS.

Namun, dalam beberapa tahun terakhir ini telah berubah secara dramatis. Munculnya resin teknis baru dengan sifat canggih dan dikembangkan secara khusus untuk aplikasi profesional tertentu telah membawa teknologi ini menjadi perhatian banyak sektor. Ditambah dengan munculnya teknologi pencetakan 3D berbasis resin baru sepertiLED-LCD , yang telah berhasil mengurangi biaya dan meningkatkan kecepatan pencetakan secara signifikan, ini adalah alternatif yang layak , yang bahkan mungkin melampaui FDM dan SLS di beberapa area aplikasi.

Resin teknis ini dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok , bergantung pada bidang yang menjadi fokus mereka:

RESIN UNTUK PERHIASAN


Industri perhiasan secara historis adalah yang pertama menerapkan pencetakan resin 3D. Ini karena resolusi tinggi yang ditawarkan oleh teknologi ini , mampu menghasilkan model skala kecil 1:1 dengan hasil akhir berkualitas tinggi.

Gambar 1:Model perhiasan dicetak dalam resin. Sumber:uniz.com

Meskipun resin standar banyak digunakan untuk produksi model , yang berarti sebelum dan sesudah adalah munculnya resin castable berkualitas tinggi. Resin ini menonjol karena hampir tidak meninggalkan residu selama kalsinasi, yang menjadikannya pengganti sempurna untuk model lilin yang awalnya digunakan dalam pengecoran.

Berkat ini dimungkinkan untuk mencetak pohon pengecoran secara langsung, tanpa perlu membuat cetakan untuk menghasilkan master lilin atau merakit pohon secara manual, yang mengurangi tahapan manual dan mengotomatiskan proses.

Video 1:persiapan tradisional pohon lilin. Sumber:greekerajewelry.com

Secara umum, resin jenis ini dapat memasukkan persentase lilin cair dalam komposisinya yang dimaksudkan untuk menghilangkan residu abu, menghasilkan cetakan bersih, cocok untuk pengecoran berkualitas. Persentase lilin yang lebih tinggi akan menghasilkan kalsinasi yang lebih bersih , dan dengan lebih sedikit residu, bagaimanapun, dapat mempengaruhi presisi pencetakan. Selain itu, jenis resin ini biasanya ditandai dengan koefisien muai yang sangat rendah.

Saat ini ada banyak opsi di pasar untuk resin berkualitas tinggi yang dapat dikalsinasi, kompatibel dengan SLA dan DLP atau LED-LCD. Formlab resin "Castable Wax" dengan 20% lilin atau ZWax Ungu dengan 10% lilin dan kompatibel dengan printer DLP dan LED-LCD menonjol karena kombinasinya residu rendah, ekspansi termal rendah, dan presisi tinggi.

Gambar 2:Cincin dicetak dengan zWax Purple. Font:Uniz.com

RESIN GIGI


Bersama dengan perhiasan, sektor gigi adalah salah satu yang pertama mengadopsi pencetakan resin 3D, dan sekarang merupakan sektor dengan pertumbuhan tercepat dengan jangkauan material terluas.

Resin gigi secara umum dapat dikelompokkan ke dalam empat kategori sesuai dengan aplikasinya:


Resin untuk model gigi

Ini adalah resin yangtidak dirancang untuk bersentuhan dengan pasien. Mereka umumnya digunakan untuk produksi model pasien yang dapat digunakan oleh profesional gigi atau medis untuk merencanakan intervensi atau untuk menguji elemen seperti mahkota atau jembatan. Komposisinya mirip dengan resin standar dan terutama dimaksudkan untuk memiliki presisi dan resolusi tinggi, serta biaya produksi yang rendah.

Gambar 3:Model cetakan 3D dengan resin. Sumber:Uniz.com

Penting juga dalam resin ini bahwa mereka memiliki kualitas estetika tertentu, yang membedakan dua kelompok:


Resin untuk penahan dan bidai

Resin ini ditujukan untuk pembuatan penahan dan belat, oleh karena itu, selain memiliki biokompatibilitas setidaknya kelas IIa, mereka harus memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap aus dan patah.

Karakteristik umum lainnya adalah mereka cenderung sangat transparan, terutama karena alasan estetika.

Video 2:Pembuatan bidai menggunakan pencetakan resin 3D. Sumber:Formlabs.com

Selain produksi penahan dan belat, mereka banyak digunakan dalam pembuatan panduan bedah karena kompatibilitasnya yang baik dan sifat mekanik yang sangat baik . Beberapa produsen seperti Formlabs menyertakan resin khusus untuk aplikasi ini seperti Panduan Bedah Gigi resin, yang memberikan fleksibilitas lebih besar.

Gambar 4:Panduan bedah dicetak menggunakan SLA. Sumber:Formlabs.com

Anda dapat menemukan resin yang dikembangkan untuk produksi belat dan penahan yang kompatibel dengan SLA seperti Formlabs Dental LT, serta DLP dan LED-LCD seperti Dental Clear dari Harzlabs.

Resin untuk mahkota dan jembatan sementara

Ini adalah resin yang digunakan untuk menghasilkan jembatan, mahkota, restorasi, dan veneer sementara . Mereka harus biokompatibel dan memberikan hasil akhir yang mirip dengan gigi aslinya.

Untuk memberikan hasil akhir ini secara umum, komponen dan pewarna ceramik digunakan yang memberikan corak dalam skala VITA.

Gambar 5:Bagan warna VITA. Sumber:vita-zahnfabrik

Setelah dicetak, resin ini dapat dipoles dan diarsir dengan veneer yang dapat menyembuhkan cahaya untuk mendapatkan hasil akhir yang ideal untuk setiap pasien.

Resin CB Sementara dari Formlabs tersedia dalam empat warna VITA (A2, A3, B1, dan C2) dan resin Pasir Gigi dari Harzlabs tersedia dalam warna A1 dan A2.

Resin yang Dapat Dikalsinasi

Resin mirip dengan yang digunakan dalam perhiasan. Dalam hal ini, kebutuhan untuk menghasilkan limbah sesedikit mungkin bahkan lebih penting lagi.

Mereka terutama digunakan dalam produksi model untuk pembuatan implan gigi dengan pengecoran. Resin Harzlabs Dental Cast menonjol, dengan residu kurang dari 0,1%.

RESIN REKAYASA

sektor industri dan teknik selalu menjadi paling enggan menerapkan pencetakan resin 3D. Hal ini terutama karena, pada tingkat mekanis dan termal, resin tidak dapat bersaing dengan bahan rekayasa yang tersedia untuk FDM atau poliamida yang digunakan dalam SLS.

Meskipun hal ini masih berlaku sampai sekarang, dalam beberapa tahun terakhir kemajuan dalam material dan munculnya resin teknik baru menutup celah antara teknologi pencetakan 3D yang berbeda. Ada tiga kelompok resin teknik:

Resin dengan sifat mekanik yang lebih baik


Ini adalah resin yang dikembangkan dengan tujuan memberikan kerapuhan yang lebih rendah dan modulus yang lebih tinggi daripada resin standar. Sementara resin standar seperti Harzlabs Basic Resin menawarkan kekuatan tarik 20 MPa, resin rekayasa baru seperti Ultracur3D RG50 BASF memberikan kekuatan tarik hingga 68 MPa, tiga kali lebih tinggi. Kekuatan tarik ini bahkan lebih tinggi daripada yang diberikan oleh filamen ABS dan mendekati bahan seperti nilon yang diperkuat beban.

Resin rekayasa dengan sifat khusus lainnya, seperti ketahanan aus yang tinggi atau resin tahan benturan, juga telah muncul.

Gambar 6:Perbandingan ketahanan benturan berbagai resin Formlabs. Sumber:Formlabs.com

Di antara resin dengan ketahanan benturan tinggi, lini Ultracur3D High Impact dari BASF menonjol . Resin ini memberikan kekuatan tarik 50 MPa dengan deformasi kerusakan 56%, modulus lentur 1700 MPa, dan ketahanan benturan 1,39 J/m2. Ini menjadikannya ideal untuk produksi komponen mekanis dan prototipe fungsional.

Gambar 7:Resin BASF Ultracur3D RG35. Sumber:forward-am.com

Resin dengan sifat termal yang ditingkatkan


Tahan panas selalu menjadi salah satu titik lemah resin pencetakan 3D . Secara umum, semua resin memiliki suhu pelunakan antara 50°C dan 80°C.

Gambar 8:Perbandingan suhu defleksi panas dari berbagai resin Formlabs. Sumber:Formlabs.com

Saat ini, sangat sedikit resin yang tersedia untuk aplikasi suhu tinggi, dengan resin Suhu Tinggi Formlabs yang paling penting. Ini adalah resin yang mampu menahan suhu hingga 142 ºC setelah diawetkan (di bawah beban 0,45 MPa). Keuntungan utama dari resin ini adalah kemungkinan untuk meningkatkan ketahanan termalnya hingga 238 ºC dengan menerapkan perlakuan panas pada bagian-bagiannya terdiri dari memanaskannya ke 60 ºC selama satu jam dan kemudian ke 160 ºC selama satu setengah jam.

Resin fleksibel dan elastis


Salah satu cacat utama resin pencetakan 3D adalah kerapuhannya yang tinggi , properti yang tidak diinginkan dalam rekayasa. Inilah mengapa kemunculan resin fleksibel dan elastis dalam beberapa tahun terakhir telah menjadi sebuah revolusi.

Gambar 9:Perbandingan resin Fleksibel 80A dan resin Elastis 50A Sumber:FormLabs.

Saat ini ada beberapa opsi untuk SLA dan LED-LCD. Dalam SLA, resin 80A fleksibel dan 50A elastis menonjol. Flexible 80A adalah resin yang sangat fleksibel dengan 120% deformasi saat putus dan kekerasan 80 Shore A, sedangkan Elastic 50A adalah resin dengan elastisitas yang baik, 160% deformasi saat putus, dan kekerasan 50 Shore A.

Namun, salah satu lompatan maju terpenting dalam jenis material ini adalah lini baru resin fleksibel dan elastis BASF. Ini adalah resin berdasarkan oligomer uretan akrilat, dan menawarkan fleksibilitas dan elastisitas terbesar di antara resin yang tersedia saat ini. BASF Ultracur3D FL300, misalnya, dengan kekerasan hanya 37 Shore A, memberikan deformasi kerusakan hingga 306%.

Gambar 10:Resin BASF Ultracur3D FL60. Sumber:forward-am.com

Dalam beberapa tahun terakhir, rangkaian bahan untuk pencetakan resin 3D telah berkembang secara eksponensial, termasuk bahan baru dengan sifat yang cocok dan dalam beberapa kasus bahkan melebihi yang disediakan oleh termoplastik untuk FDM. Hal ini, ditambah dengan fakta bahwa pencetakan resin 3D memberikan isotropi superior dibandingkan dengan yang diperoleh FDM, menjadikannya opsi yang layak di banyak aplikasi industri dan teknik.


pencetakan 3D

  1. materi cetak 3D untuk perjalanan ruang angkasa?
  2. Pengantar Pencetakan 3D untuk Pengecoran Pasir
  3. 4 Pertimbangan Desain Penting untuk Pencetakan 3D
  4. Pencetakan 3D dengan Resin:Sebuah Pengantar
  5. Sorotan Aplikasi:Pencetakan 3D Untuk Bantalan
  6. Sorotan Aplikasi:Pencetakan 3D untuk Alas Kaki
  7. Pengantar 3D Printing for Education
  8. 10 Bahan Terkuat Untuk Pencetakan 3D
  9. Kiat Desain untuk Pencetakan 3D Carbon DLS™
  10. Apa itu Pencetakan 3D Resin?