Nous utilisons des cookies pour personnaliser le contenu et les annonces, pour offrir des fonctionnalités sur les réseaux sociaux et pour analyser notre trafic. Nous partageons également des informations sur votre utilisation de notre site avec nos partenaires en médias sociaux, publicité et analytique. Politique de confidentialité
+86 186 5925 8188
info@3dprotofab.com
EN
Blog

Post-traitement pour l'impression 3D SLA

Créer du temps: 01/10/2019



A 3D Printed Prototype sitting in a ProtoFab UV furnace
Prototype imprimé en 3D dans un four UV ProtoFab


La post-polymérisation est une étape de l'impression des accords de niveau de service qui est souvent négligée, mais qui peut grandement influer sur les propriétés finales d'une pièce imprimée. La post-polymérisation n'est pas un processus unique. Il faut du talent et de l'expérience pour décider de la bonne longueur de post-traitement pour différents matériaux et tailles de pièces. La post-polymérisation est essentielle pour certaines parties, alors que pour d'autres ce n'est pas important du tout. Examinons de plus près la science derrière le SLA post-polymérisation et discutons de l'importance de bien faire les choses.

Qu'est-ce que la post-cure?

Lors de l’impression SLA, des zones spécifiques de résine sont exposées à un laser qui les durcit. Une fois ce processus terminé, la totalité de la pièce sera traitée, il est donc difficile de comprendre pourquoi il est nécessaire de procéder à une post-cure. Pour répondre à cette question, nous devons comprendre les propriétés de la résine thermosensible et comment elle se transforme d’un liquide à un solide. À l’état liquide, la résine est composée de beaucoup de monomères non liés mélangés à des photo-initiateurs. L'exposition de ce mélange à la forte lumière ultraviolette émise par le laser fait réagir les photoinitiateurs et permet aux monomères de se lier et de former un polymère. C'est la première étape de durcissement. La résine durcie est une macromolécule réticulée, ce qui signifie que chaque partie de celle-ci est directement connectée à toutes les autres. Cependant, après l’impression, il restera de nombreuses sections qui ne sont pas réticulées autant que possible, ce qui affecte la résistance à la traction et d’autres propriétés. La lumière UV peut être utilisée pour compléter le collage moléculaire et garantir la réalisation de chaque réticulation pouvant être réalisée.

Aux fins de post-durcissement, le soleil n’est en réalité pas une mauvaise source de rayons ultraviolets. De nombreux amateurs utilisant des imprimantes SLA grand public placent simplement les pièces imprimées à l'extérieur au soleil pendant un certain temps, ce qui leur permet de faire le travail. Cependant, dans des contextes plus professionnels, il est généralement courant d’utiliser un four à UV, qui est beaucoup plus contrôlable.

Pourquoi post-cure?

La post-polymérisation rend non seulement les pièces plus solides, mais également les rend plus stables. Si la pièce contient des photoinitiateurs et des polymères non liés qui n'ont pas réagi, son état pourrait continuer à se modifier longtemps après son impression, en particulier lorsqu'il est exposé au soleil. Ceci est totalement inacceptable pour les pièces nécessitant une précision, comme les inserts dentaires. Les pièces non peintes peuvent également changer de couleur si elles sont exposées au soleil si elles ne sont pas correctement polymérisées. Ceci est un problème avec les résines SLA en général, mais sera plus prononcé si la pièce est mal cuite.

La première raison de la post-polymérisation est généralement d’augmenter la résistance à la traction et d’éliminer toute surface collante. Certains matériaux imprimés peuvent être légèrement mous avant la post-cuisson et des parties plus faibles de la structure peuvent s'affaisser ou s'affaisser, ce qui peut affecter la précision.

Il y a aussi une question de sécurité car la résine non polymérisée est toxique pour l'homme. Si les parties qui ne sont pas complètement cicatrisées sont manipulées avec la peau nue, il existe un risque d'irritation ou d'autres problèmes, en particulier si les doigts du manipulateur entrent ensuite en contact avec sa bouche. La post-polymérisation d'une pièce a pour effet de rendre la résine complètement stable et sans danger au toucher.

Cured 3D printing prototype
Pièce imprimée en 3D entièrement durcie

La chimie de guérir

Le traitement est affecté à la fois par la chaleur et par la lumière. La chaleur augmente l'énergie dans le réseau de polymères réticulés et provoque plus de mouvement au niveau moléculaire. Cette augmentation de l'énergie et de la mobilité facilite beaucoup le contact des groupes réactifs et la création de nouveaux liens.

Cependant, la lumière UV est l'ingrédient principal nécessaire à la post-polymérisation. Bien que l'équipement soit qualifié de four ou de four, en réalité, les températures à l'intérieur ne sont pas élevées du tout, pas beaucoup plus chaudes qu'un lit de bronzage. La résine utilisée dans l'impression SLA est photosensible et son exposition à la lumière provoque une réaction. Comme discuté ci-dessus, au cours de la phase d'impression initiale de polymérisation, toutes les liaisons qui pourraient être créées ne sont pas créées, et il faut donc stimuler d'autres réactions. Lorsqu'ils sont exposés aux rayons ultraviolets pendant le post-durcissement, des radicaux libres se forment qui se lient aux groupes voisins et créent une polymérisation.

Large automotive part going through post-curing
Grande pièce automobile en post-durcissement

Le bon type de lumière

Cependant, plus vous fournissez de lumière, plus le processus sera rapide ou plus fort, plus le matériau sera puissant. Ce qui est plus important, c'est la longueur d'onde de la lumière utilisée par rapport à la résine à partir de laquelle la pièce est formée. Les résines photosensibles sont conçues pour réagir à certaines longueurs d'onde de la lumière. L'utilisation d'une longueur d'onde différente de celle-ci en post-polymérisation donnera des résultats sous-optimaux. C'est pourquoi l'une des raisons pour lesquelles les équipes d'impression 3D professionnelles utilisent des équipements spécialisés pour le post-traitement. Dans le cas de ProtoFab, nos résines durcissent mieux en utilisant une lumière d’une longueur d’onde de 355 nm. Si des résines d'un autre fournisseur sont utilisées, cette valeur sera différente. Par exemple, les résines Formlabs durcissent mieux en utilisant une lumière UV de 405 nm. C'est une très bonne raison d'utiliser le four UV de ProtoFab si vous utilisez déjà des résines fournies par ProtoFab. L'utilisation d'un autre type de four UV ou d'un durcisseur UV pour vernis à ongles favorisera un certain degré de durcissement supplémentaire, mais ne libérera pas les propriétés mécaniques maximales du matériau.

Un autre problème lié à l'utilisation de l'équipement solaire ou non spécialisé est que le durcissement sera inégal. Le soleil brillera davantage d'un côté que de l'autre à moins que vous ne le tourniez continuellement. Il en ira de même pour les vernis à ongles pour vernis à ongles qui projettent uniquement la lumière du haut. Les fours de polymérisation spécialisés ont généralement une plate-forme rotative ou des ampoules UV entourant complètement la pièce afin d’assurer une polymérisation homogène.

vistar-professional-uv-curing-oven
Le four UV ProtoFab est fourni avec chaque vente d’imprimante gratuite

Quelles pièces ont le plus besoin de post-durcissement?

Les résines sont de différents types et possèdent une grande variété de propriétés. Comme vous vous en doutez, cela a un effet sur la post-cure. Les matériaux particulièrement peu résistants ou très flexibles ne nécessitent souvent pas de post-polymérisation ou n'en nécessitent qu'une très petite quantité. Un durcissement excessif de ces matériaux réduira la flexibilité et les rendra fragiles. D'autre part, les matériaux sélectionnés spécifiquement pour leur résistance ou leur rigidité nécessiteront le plus de post-durcissement afin de s'assurer que ces propriétés sont améliorées.

Une post-polymérisation est nécessaire pour les matériaux SLA standard tels que les résines de type ABS, bien que cela ne soit pas particulièrement long. Chez ProtoFab, nous post-polymérisons généralement les matériaux de type ABS pendant environ 20 minutes dans nos fours de polymérisation. Les matériaux transparents nécessiteront un peu moins de temps, environ 10-15 minutes. Les résines ProtoFab nécessitent généralement un certain degré de post-durcissement. Ce n'est que dans des cas inhabituels que nous choisissons de ne pas effectuer de post-durcissement du tout.

La taille de la pièce est également un facteur important à prendre en compte pour décider de la durée de la post-polymérisation. Les très grandes pièces nécessiteront beaucoup plus de temps dans le four, tandis que les petites pièces entreront et sortiront en quelques minutes seulement. C’est là que l’importance de l’expérience entre en jeu. Un technicien expérimenté saura parfaitement post-durcissement pour des pièces de matériaux et de tailles différents, en veillant à ce que les propriétés mécaniques de toutes les pièces imprimées restent cohérentes.

3d printed product model
Les petites pièces nécessitent généralement moins de temps de post-polymérisation

Un moyen facile d'améliorer la force et la qualité

Une post-polymérisation bien effectuée est un moyen simple et rapide d'améliorer la qualité des pièces SLA. Les pièces même légèrement légèrement cuites souffrent de nombreux problèmes et ont une résistance à la traction bien inférieure à celle des pièces correctement cuites. Pour les pièces imprimées avec des matériaux plus souples ou plus souples, vous voudrez peut-être un peu plus de prudence, mais la grande majorité des matériaux SLA sera améliorée de manière significative en passant un peu de temps au four de séchage.

flexible-3d-printed-workpiece
La post-polymérisation des pièces avec des matériaux souples doit être effectuée avec soin

Nouvelles connexes