Gennemsigtige 3D-printmaterialer: Transmissionssammenligning mellem lysfølsom harpiks og pc?

I en verden af ​​3D-print er gennemsigtige materialer som "magiske krystaller", der tillader designeres kreativitet at overskride fysiske begrænsninger. Uanset om det bruges i lampeskærme, optiske komponenter eller medicinske modeller, bestemmer lystransmissionen af ​​transparente materialer direkte det endelige produkts æstetik og funktionalitet. Lad os i dag diskutere to almindelige gennemsigtige 3D-printmaterialer-lysfølsom harpiks og polycarbonat (PC)-for at bestemme, hvilke der giver den klareste lystransmission.

Lysfølsom harpiks: En høj-transmissions "potentielt lager"

Lysfølsom harpiks er en fast bestanddel i SLA (stereolitografi) og DLP (digital lysbehandling) 3D-print. Dens lystransmittans overstiger generelt 90 %, med nogle høje-harpikser, der overstiger 95 %. For eksempel bruger Dongshi Jade Birds uafhængigt udviklede transparente harpiks "stereolithography dynamic compensation technology" til at øge dens lystransmittans til 92%, og nærmer sig niveauet for sprøjtestøbning. Prismlabs højtydende gennemsigtige harpiks har en lystransmittans på over 90 %, modstår gulning over tid og kan bruges direkte til fremstilling af optiske præcisionskomponenter såsom endoskopspidser.

Hvorfor er lysfølsom harpiks så gennemsigtig?

Dette skyldes dets materialeegenskaber: lysfølsom harpiks, sammensat af en præpolymer, et reaktivt fortyndingsmiddel og en fotoinitiator, hærder hurtigt under UV-lys og kan prale af en kompakt molekylær struktur, der minimerer lysspredning. Desuden kan efter-behandling (såsom mekanisk polering, kemisk polering eller belægning med et beskyttende lag) yderligere forbedre lystransmissionen, hvilket resulterer i færdige produkter så klare som glas.

Ansøgninger:

Lysfølsom harpiks er velegnet til applikationer, der kræver ekstrem høj lystransmission og overfladefinish, såsom medicinske modeller, optiske instrumenter og smykkeprototyper. Dens ulemper omfatter imidlertid dens ringe sejhed og skørhed, hvilket gør den uegnet til slagfaste- komponenter.

PC-materiale: Den slagfaste-"Transparent Warrior"

PC (polycarbonat) er en hardcore-spiller inden for industriel 3D-print, med en lystransmittans på cirka 85%-90%. Selvom den ikke er så gennemsigtig som lysfølsom harpiks, ligger pc'ens fordel i dens holdbarhed. Dens slagfasthed er dobbelt så stor som hærdet glas, der er i stand til at modstå stød fra en 6 mm kugle, og den forbliver stabil i ekstreme miljøer fra -40 grader til 120 grader.

Hvorfor er pc'ens lystransmission lidt lavere?
PC's molekylære struktur indeholder benzenringe og carbonatgrupper, som absorberer noget lys, hvilket resulterer i lidt lavere lystransmission end lysfølsomme harpikser. Men ved at optimere formuleringen og printprocessen (såsom at kontrollere printtemperaturen mellem 260 grader og 310 grader og bruge en opvarmet seng for at forhindre vridning), kan PC's lystransmittans opnås på et højt niveau. For eksempel er Tesla Model Y's indvendige dele lavet af 3D-printet pc. Efter strenge tests opfyldte de ikke kun lystransmissionsstandarderne, men de viste også forbedret stødabsorberingseffektivitet i kollisionstests.

Ansøgninger:
PC er velegnet til applikationer, der kræver en balance mellem lystransmission og mekaniske egenskaber, såsom bilinteriør, luftventilationskanaler og udendørsbelysning. Dens ulempe er, at efter-behandling er kompleks og kræver slibning, polering eller UV-belægning for at forhindre gulning.

Sammenligning af lystransmittans: Lysfølsom harpiks er bedre, men pc er mere alsidig

Data viser, at lysfølsom harpiks generelt har højere lystransmittans end PC (90%+ vs. 85%-90%), men PC tilbyder også større slagfasthed, høj temperaturbestandighed og vejrbestandighed. For eksempel:

Skal du printe en lampeskærm, der kræver jævn lysspredning og en glat overflade, er lysfølsom harpiks et bedre valg;

Skal du printe et bilinstrumentbræt, der både kræver lystransmission og slagfasthed, er pc mere velegnet.

Post-Bearbejdning: Den sidste hånd, der bestemmer gennemsigtighed

For både lysfølsom harpiks og pc er efter-behandling nøglen til at forbedre lystransmission. For lysfølsom harpiks anbefales det at rense den uhærdede harpiks med isopropylalkohol, udføre en sekundær UV-hærdning og endelig fjerne fine linjer på overfladen gennem mekanisk polering eller belægning med et beskyttende lag. For pc er det nødvendigt at kontrollere udskrivningstemperaturen og den opvarmede sengs temperatur for at reducere intern stress. Slibning og UV-belægning kan også bruges til at forhindre gulning.

Fremtidige tendenser: Udviklingen af ​​transparente materialer

Med fremskridt inden for 3D-printteknologi forbedres ydeevnen af ​​gennemsigtige materialer løbende. For eksempel styrer Prismlabs 380nm lyskildeenhed præcist lysets bølgelængde for at reducere spredning, hvilket bringer transmittansen af ​​transparente harpikser tættere på transmittansen af ​​optisk glas. PC-materialer udvikler sig også mod højere transmittans og forbedrede mekaniske egenskaber, hvilket potentielt kan blive benchmark for både gennemsigtighed og slagfasthed i fremtiden.

Resumé: At vælge et materiale er som at vælge et objekt; den rigtige pasform er altafgørende.

Når du vælger gennemsigtige 3D-printmaterialer, skal du overveje mere end blot transmission. Overvej ansøgningsscenariet, mekaniske egenskaber, efter-behandlingsproblemer og omkostninger. Lysfølsomme harpikser er velegnede til æstetik, mens pc'er er praktiske. Begyndere kan starte med små batch-tests for at finde det materiale, der passer bedst til deres projekt.

Næste gang du ser et gennemsigtigt 3D-print, så overvej historien bag det-er det den "ultimate gennemsigtighed" af lysfølsom harpiks eller "holdbarheden" af pc'en? Uanset hvad, transformerer de vores liv og måden, vi skaber på gennem gennemsigtighed.