Ikhtisar fotopolimer

Istilah fotopolimer mengacu pada kelas resin peka cahaya yang mengeras saat terkena sinar ultraviolet (UV). Ketika resin fotopolimer cair bersentuhan dengan sumber cahaya UV - biasanya lampu, laser, atau proyektor - fotoinisiator mengubah energi cahaya itu menjadi energi kimia. Kemudian, oligomer atau "pengikat" dan monomer bergabung, mengeras, dan membentuk ikatan yang menciptakan struktur polimer. Fotopolimer adalah termoplastik, yang meleleh pada suhu tinggi, termoset, yang berarti mereka tidak dapat dilebur atau dibentuk kembali setelah disembuhkan dengan panas.

Fotopolimer mewakili bagian terbesar dari pasar bahan manufaktur aditif dan memiliki berbagai macam aplikasi. Saat ini, fotopolimer adalah kandidat umum untuk suku cadang yang digunakan dalam industri gigi dan sering digunakan dalam ikatan gigi atau lapisan pelindung. Perekat yang dibuat dengan resin fotopolimer juga banyak digunakan untuk membuat kateter, filter medis, masker bedah, dan bahkan elektronik khusus.

Berikut adalah kursus kilat tentang materi populer ini dan cara penggunaannya, ditambah pertimbangan utama bagi para insinyur.

Proses pencetakan 3D Photopolymer

Fotopolimer kompatibel dengan sejumlah proses manufaktur aditif. Dalam semua proses ini, resin diawetkan dengan cahaya, kemudian seluruh bagian atau prototipe dibangun lapis demi lapis sampai selesai. Proses pencetakan 3D photopolymer yang paling populer adalah sebagai berikut:

Stereolitografi (SLA)

Stereolithography (SLA) adalah proses pencetakan 3D photopolymer asli. Selama pencetakan, laser menembakkan berkas sinar ultraviolet yang sangat terkonsentrasi (seperti laser) ke permukaan tong resin fotopolimer.

Laser memadatkan lapisan resin individu pada platform sampai bagian akhir selesai. Dalam kasus SLA terbalik, proyektor ditempatkan di bagian bawah dan platform bergerak ke atas hingga pencetakan selesai. Suku cadang yang dibuat dengan proses memiliki permukaan akhir yang luar biasa, tetapi biasanya tidak sekuat suku cadang yang dibuat dengan proses lain, seperti fused deposition modeling (FDM).

Sintesis Cahaya Digital (DLS)

Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™, sebelumnya dikenal sebagai Continuous Liquid Interface Production (CLIP), menggunakan proyektor digital untuk membuat komponen. Proses fotokimia ini memproyeksikan sinar UV melalui jendela permeabel oksigen transparan UV di bagian bawah tong. Urutan gambar UV diproyeksikan melalui jendela dan ke dalam resin fotopolimer, menyebabkan bagian tersebut mengeras dan platform build naik.

DLS adalah proses pencetakan yang berkesinambungan dan cepat karena beberapa perbaikan proses ini. Namun, sebagian besar bahan yang tersedia melalui DLS adalah penyembuhan dua bagian, yang berarti bahan tersebut memerlukan pemanggangan termal setelah pencetakan untuk mencapai bentuk dan sifat akhir. Pemanggangan tahap kedua ini memungkinkan proses pencetakan menjadi lebih cepat dan menghasilkan sifat material kelas tinggi dengan kekakuan dan kekuatan yang luar biasa. Insinyur beralih ke DLS saat mereka ingin membuat bagian kecil yang isotropik dengan sifat mekanik yang sangat baik.

PolyJet

PolyJet tidak menggunakan tong resin photopolymer cair untuk membuat bagian, membedakannya dari SLA dan DLS. Sebagai gantinya, lapisan resin disemprotkan ke matriks gel dan kemudian dilarutkan setelah proses pembuatan selesai.

Bagian yang dibuat dengan proses ini tidak dikenal karena kekuatannya dan sangat sensitif terhadap sinar UV. Untungnya, bagian PolyJet yang kurang memiliki kekuatan yang mereka perbaiki dalam resolusi. PolyJet adalah proses pencetakan 3D pilihan untuk membuat bagian yang estetis dengan permukaan akhir yang tak tertandingi.

Keuntungan dan kerugian resin fotopolimer

Fotopolimer memiliki aplikasi di berbagai industri, tetapi aplikasi ini umumnya sangat terspesialisasi. Resin fotopolimer tidak terlalu kuat atau tahan lama jika dibandingkan dengan bahan cetakan injeksi berkekuatan tinggi yang serupa, dan mereka rentan terhadap creep setelah membawa beban berat untuk jangka waktu yang lama. Namun para insinyur dapat membuat prototipe kecil beresolusi tinggi dengan permukaan yang rata dan geometri yang kompleks menggunakan resin ini. Untuk setiap aplikasi, insinyur perlu memahami persyaratan khusus aplikasi mereka dan apakah bahan yang tersedia sesuai.

Memulai resin fotopolimer

Meskipun ada keterbatasan, masa depan photopolymers terlihat cerah. Berbagai jenis fotopolimer telah menunjukkan sifat kimia dan mekanik unik yang ideal untuk berbagai kasus penggunaan tertentu. Dan seiring kemajuan teknologi, photopolymers pasti akan berkembang, memungkinkan produsen dan tim produk untuk memanfaatkan manfaat material tanpa mengorbankan daya tahan atau kualitas permukaan akhir.

Saat Anda bermitra dengan Fast Radius, Anda memiliki tim ahli manufaktur yang berdedikasi yang siap membantu Anda. Di mana pun Anda berada dalam proses desain dan pengembangan, tim insinyur dan desainer berpengalaman kami dapat menyederhanakan proses produksi, apakah itu berarti pengoptimalan desain, pemberian saran tentang bahan dan hasil akhir, atau menggabungkan proses pencetakan 3D dengan proses tradisional. Di Fast Radius, kami berkomitmen untuk membantu setiap klien berinovasi lebih cepat dan efektif. Kami di sini untuk Anda — hubungi kami hari ini.

Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang dasar-dasar manufaktur aditif? Lihat pusat sumber daya Radius Cepat.

Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?

Mulai kutipan Anda