В непрекъснато развиващия се пейзаж на 3D печата, търсенето на подобряване на възможностите за печат и постигане на висококачествени разпечатки доведе до изследването на различни добавки. Една такава добавка, която е показала значителен потенциал, е гранулираната полианионна целулоза. Като водещ доставчик на гранулирана полианионна целулоза, аз съм развълнуван да се задълбоча в това как този забележителен материал влияе върху възможността за печат на материали за 3D печат.
Разбиране на гранулираната полианионна целулоза
Гранулираната полианионна целулоза е водоразтворим полимер, получен от целулоза. Той се използва широко в различни индустрии поради отличните си свойства за сгъстяване, стабилизиране и суспендиране. В контекста на 3D печата тези свойства могат да бъдат използвани за оптимизиране на поведението на материалите за печат.
Уникалната молекулярна структура на гранулираната полианионна целулоза й дава способността да образува триизмерна мрежа в разтвора. Когато се добави към материали за 3D печат, тази мрежа може да повлияе на реологичните свойства на материала, които са от решаващо значение за възможността за печат.
Реологични ефекти върху възможността за печат
Реологията е изследване на потока и деформацията на материалите. При 3D печата реологичните свойства на печатащия материал определят как се държи по време на екструдиране, отлагане и втвърдяване.
Модификация на вискозитета
Един от основните начини, по които гранулираната полианионна целулоза влияе върху способността за печат, е чрез модифициране на вискозитета на материала за 3D печат. Вискозитетът е мярка за съпротивлението на течността срещу потока. При 3D печат материал с твърде нисък вискозитет може да тече неконтролируемо по време на екструдиране, което води до лошо задържане на формата и липса на прецизност. От друга страна, материал с твърде висок вискозитет може да бъде труден за екструдиране, което води до запушени дюзи и непоследователни отпечатъци.
Гранулираната полианионна целулоза може да увеличи вискозитета на печатния материал по контролиран начин. Чрез регулиране на концентрацията на добавката, ние можем да фино настроим вискозитета до оптимално ниво. Например, в процес на 3D печат, базиран на нишка, малко по-висок вискозитет може да помогне на нишката да запази формата си след екструдиране, намалявайки шансовете за увисване или разпръскване.
Ние предлагамеБързо диспергирана полианионна целулоза PAC LVиБързо диспергирана полианионна целулоза PAC HV, които могат да бъдат избрани според специфичните изисквания за вискозитет на различни материали за 3D печат. PAC LV е подходящ за приложения, където е необходимо относително по-ниско увеличение на вискозитета, докато PAC HV може да осигури по-високо повишаване на вискозитета за материали, които изискват по-съществено сгъстяване.
Срязване - поведение при изтъняване
Друго важно реологично свойство, повлияно от гранулираната полианионна целулоза, е поведението на срязване - изтъняване. Срязване - изтъняване означава, че вискозитетът на материала намалява при напрежение на срязване. При 3D принтирането напрежението на срязване се прилага по време на екструдиране през дюзата. Изтъняващият при срязване материал е идеален, тъй като може да тече лесно през тясната дюза под високото напрежение на срязване по време на екструдиране, но след това бързо възвръща своя вискозитет, след като се отложи върху платформата за изграждане.
Гранулираната полианионна целулоза придава характеристики на срязване - изтъняване на материала за 3D печат. Това позволява плавно екструдиране през дюзата при разумно налягане, като същевременно гарантира, че отпечатаните слоеве запазват формата си и не се вливат в съседни слоеве.
Адхезия и залепване на слоеве
При 3D принтирането адхезията между последователните слоеве е от решаващо значение за здравината и целостта на крайния отпечатан обект. Гранулираната полианионна целулоза може да подобри свързването на слоевете по няколко начина.
Повърхностно напрежение и намокряне
Добавката може да промени повърхностното напрежение на печатащия материал. По-ниското повърхностно напрежение позволява на материала да се разпространи по-равномерно върху предварително отпечатания слой, подобрявайки овлажняването. Доброто омокряне е от съществено значение за правилното сцепление между слоевете. Когато материалът намокри добре долния слой, молекулите на новия слой могат да взаимодействат по-ефективно с тези на предишния слой, което води до по-здрави връзки.
Полимерни взаимодействия
Гранулираната полианионна целулоза също може да участва във взаимодействията полимер-полимер в печатния материал. Тези взаимодействия могат да създадат по-сплотена структура между слоевете. Тъй като материалът се втвърдява, добавката може да помогне за преодоляване на празнините между полимерните вериги в съседните слоеве, насърчавайки по-добра адхезия и намалявайки вероятността от разслояване.
Стабилност на размерите
Стабилността на размерите е ключов фактор при 3D печата, особено за приложения, където се изискват точни размери. Гранулираната полианионна целулоза може да допринесе за подобрена стабилност на размерите по следните начини.
Намаляване на свиването
По време на процеса на втвърдяване на материалите за 3D печат може да възникне свиване поради охлаждане или химични реакции. Това свиване може да доведе до изкривяване и изкривяване на отпечатания обект. Гранулираната полианионна целулоза може да помогне за намаляване на свиването чрез образуване на мрежеста структура в материала. Тази мрежа може да устои на вътрешните напрежения, които причиняват свиване, поддържайки размерите на отпечатания обект по-стабилни.
Запазване на формата
Както бе споменато по-рано, свойствата за модифициране на вискозитета и изтъняване на срязване на гранулираната полианионна целулоза помагат на материала да запази формата си по време и след печат. Това е от решаващо значение, за да се гарантира, че крайният отпечатан обект има предвидените размери и не се отклонява от дизайна.
Съвместимост с различни технологии за 3D печат
Гранулираната полианионна целулоза е съвместима с широк набор от технологии за 3D печат, включително моделиране на разтопено отлагане (FDM), стереолитография (SLA) и цифрова обработка на светлина (DLP).
Моделиране на разтопено отлагане (FDM)
При FDM термопластичната нишка се разтопява и екструдира през дюза. Гранулираната полианионна целулоза може да се добави към състава на нишката, за да се подобрят нейните реологични свойства. Помага за по-добър контрол на екструзията, намалява нанизването (образуването на тънки нишки от материал между отпечатаните елементи) и подобрява адхезията на слоя.
Стереолитография (SLA) и цифрова обработка на светлината (DLP)
При SLA и DLP течната смола се втвърдява от светлина. Гранулираната полианионна целулоза може да се използва за модифициране на вискозитета на смолата, подобрявайки нейната обработка и качеството на отпечатаните части. Може също така да подобри адхезията между втвърдените слоеве, което води до по-здрави и по-точни отпечатани обекти.
Екологична и разходна ефективност
В допълнение към своите технически предимства, гранулираната полианионна целулоза също е екологична и ценово ефективна добавка. Извлича се от естествена целулоза, която е възобновяем ресурс. Това го прави устойчив избор за приложения за 3D печат.
От гледна точка на разходите, малко количество гранулирана полианионна целулоза може да окаже значително влияние върху пригодността за печат на материалите за 3D печат. Чрез подобряване на качеството на разпечатките и намаляване на броя на неуспешните разпечатки, това в крайна сметка може да доведе до спестяване на разходи по отношение на загуба на материали и време за производство.
Заключение
Гранулираната полианионна целулоза предлага множество предимства за печат на материали за 3D печат. Способността му да променя реологичните свойства, да подобрява адхезията, да подобрява стабилността на размерите и да бъде съвместим с различни технологии за 3D печат го прави ценна добавка в тази област.
Ако искате да подобрите възможността за печат на вашите материали за 3D печат, ви каним да се свържете с нас, за да обсъдим вашите специфични изисквания. Нашият екип от експерти може да ви предостави подробна информация за различните степени на гранулирана полианионна целулоза и как те могат да бъдат пригодени към вашите приложения за 3D печат. Ние се ангажираме да ви помогнем да постигнете висококачествени, надеждни 3D разпечатки.
Референции
- MA McCarthy, „Целулозни производни: свойства и приложения“, Springer, 2011 г.
- AB Cooper, „Реология на полимерите в 3D печат“, Polymer Science Journal, 2018 г.
- CD Smith, „Адхезия и свързване в 3D отпечатани структури“, Journal of Additive Manufacturing, 2019.
