Les anciens Égyptiens utilisaient des matériaux photopolymérisables il y a plus de 4 000 ans pour fabriquer des momies. Selon les archives, les anciens Égyptiens encapsulaient les momies avec des bandes de lin imbibées et enduites d'asphalte. Comme l’asphalte contient des composés insaturés, il peut durcir au soleil. Les habitants de mon pays utilisent de l'huile d'abrasin pour tremper les ustensiles en bois et les placer au soleil pour qu'ils durcissent, ce qui peut également former une couche protectrice imperméable et étanche à l'usure sur la surface des ustensiles en bois. En fait, il s’agit également de l’application de la technologie de photopolymérisation.
La résine est une matière première pour la production de produits en plastique, et il en existe de nombreux types, notamment la résine naturelle et la résine artificielle. Si on se limite aux résines sensibles à la lumière ultraviolette (résines photosensibles), la sélectivité des résines n'est pas grande. Les matériaux en résine photosensible conviennent à la technologie d'impression 3D par moulage par photopolymérisation, notamment le moulage par photopolymérisation (SLA), le traitement numérique de la lumière (DLP), le jet de polymère (PolyJet), ainsi que la technologie émergente de fabrication mondiale de liquides continus (CLIP), deux- Impression 3D photonique (TPP).
La résine photosensible, également appelée résine UV, est une résine spéciale présentant de nombreux avantages. Il est composé d'un prépolymère photosensible, d'un diluant actif et d'un photosensibilisateur. La résine photosensible est généralement liquide et initie immédiatement une réaction de polymérisation et termine le durcissement lorsqu'elle est irradiée avec une certaine longueur d'onde de lumière ultraviolette (250 nm ~ 400 nm). La résine photosensible a un large éventail d'utilisations. Il peut être utilisé pour fabriquer des matériaux à haute résistance, résistants aux hautes températures et imperméables. Il présente les caractéristiques d'une économie d'énergie, d'une faible pollution, d'une vitesse de durcissement rapide et d'une efficacité de production élevée. ...
La résine photosensible qualifiée adaptée à l’impression 3D doit répondre aux exigences suivantes. ...
1. Haute sensibilité aux sources lumineuses de longueur d’onde spécifique. L'impression 3D utilise principalement une source de lumière d'une longueur d'onde spécifique comme source de lumière pour initier la réaction, ce qui nécessite que le matériau en résine photosensible ait une sensibilité élevée à la source de lumière.
2. Vitesse de photopolymérisation appropriée. La résine photosensible d'impression 3D doit avoir une vitesse de durcissement élevée pour garantir que la couche de résine suivante et la couche supérieure de résine peuvent durcir rapidement, mais la vitesse de durcissement ne doit pas être trop rapide. La résine photosensible utilisée comme liant doit garantir que la vitesse de durcissement est inférieure à la vitesse de pénétration de la résine pour éviter que la résine ne durcisse avant d'avoir pénétré en place et que la résine ne puisse continuer à couler, ce qui entraînerait de mauvaises performances de liaison. ...
Actuellement, les résines photosensibles courantes sont divisées en deux catégories : les acrylates et les résines époxy. ...
1. Résine époxy
La résine époxy (EP en abrégé) est une résine photosensible courante dans l'impression 3D*. En 1930, la résine époxy a été synthétisée pour la première fois par Pierre Castan en Suisse et S.Q. Greenlee aux États-Unis, et c'était un plastique thermodurcissable. Notre pays étudie la résine époxy depuis 1958 et sa production industrielle a été mise en production à un rythme très rapide. Ces résines peuvent être largement utilisées dans divers secteurs de la défense nationale et de l'économie nationale comme matériaux de moulage, d'imprégnation, de stratification, d'adhésifs, de revêtements, etc.
La résine époxy est utilisée comme matériau pour l'impression 3D, des flocons de nano-argile peuvent être utilisés pour améliorer la viscosité, en plus du carbure de silicium et de la fibre de carbone comme charges. En modifiant la combinaison de ces charges, les scientifiques peuvent contrôler librement la résistance du matériau pour répondre à divers besoins. Ce nouveau matériau peut être utilisé pour fabriquer des voitures ou des avions plus légers, ou comme élément structurel dans des bâtiments légers, c’est donc un matériau idéal. ...
Structure en nid d'abeille imprimée en 3D avec résine époxy et environ 1 % en volume de matériau composite en fibre de carbone
Une autre utilisation importante de la résine époxy dans l’impression 3D est celle d’agent de liaison. La résine époxy a une bonne compatibilité avec les matériaux en poudre inorganique et métallique et peut rapidement infiltrer la surface de la poudre inorganique ou métallique. En tant que revêtement photosensible, la résine époxy a fait l'objet de nombreuses recherches et a été appliquée dans la vie quotidienne des gens. Il existe de nombreux types de produits et une large gamme d'applications. Les matériaux photosensibles en résine époxy correspondants peuvent être trouvés dans différents systèmes.
2. Acrylique
L'ester acrylique présente les caractéristiques de couleur claire, de résistance à la lumière, de résistance à la chaleur et de résistance chimique. Par conséquent, les revêtements à base d'ester acrylique ont un large éventail d'utilisations et de variétés. Lorsque la technologie d'impression 3D est utilisée en combinaison avec des monomères d'acrylate, le monomère d'acrylate peut être mélangé à un photoinitiateur, et le photoinitiateur absorbe une certaine longueur d'onde d'énergie dans la région ultraviolette et l'initiateur génère des radicaux libres. L’avantage de la polymérisation radicalaire réside dans sa vitesse de réaction rapide et son temps de durcissement court. Cependant, la polymérisation radicalaire est affectée par l'oxygène : les radicaux libres réagiront avec l'oxygène de l'air et seront consommés, ce qui empêchera la polymérisation. La performance macroscopique est que la surface durcie de la résine photosensible n'est pas complètement durcie et que la main est collante.
De plus, la céramique et les métaux peuvent également être utilisés comme matériaux d’impression. Après avoir mélangé de la poudre de céramique avec de l'acrylate dans un rapport de 1:1, la résine peut agir comme liant. La résine ajoutée à la poudre de céramique durcira dans une certaine mesure et sa dureté sera juste suffisante pour conserver sa forme réelle. Après cela, le produit fini additionné de poudre de céramique est cuit dans un four pour éliminer le polymère et lier les composants céramiques ensemble, de sorte que la teneur en céramique dans le produit final atteigne 99 %. Cette méthode est également applicable aux résines acryliques contenant de la poudre métallique.
www.dpiflex.com
