Vai trò chất xúc tác bạch kim trong liên kết ngang
Silicone mật độ cao là một hệ thống hai{0}}thành phần bao gồm polydimethylsiloxane (PDMS) bazơ và chất đóng rắn gốc bạch kim-. Chất xúc tác bạch kim hoạt động như chất xúc tác hydrosilylation, tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng cộng giữa các nhóm silicon-hydrua (Si–H) và chuỗi polyme kết thúc vinyl-. Liên kết ngang này biến chất lỏng nhớt thành mạng lưới chất đàn hồi ba chiều có độ ổn định cơ học cao. Tốc độ phản ứng và độ hoàn chỉnh bị ảnh hưởng trực tiếp bởi nồng độ xúc tác chính xác, thường là 2–3% trọng lượng so với polyme cơ bản. Sự sai lệch về liều lượng chất xúc tác có thể dẫn đến việc xử lý không hoàn toàn, hình thành các lỗ rỗng hoặc bề mặt không đều.
Động học kích hoạt và xử lý nhiệt
Silicone mật độ cao thể hiện khả năng lưu hóa không đáng kể ở nhiệt độ môi trường xung quanh; cần nhiệt để kích hoạt phản ứng liên kết ngang được xúc tác bằng bạch kim. Quá trình xử lý nhiệt làm tăng tốc độ di chuyển phân tử và động học phản ứng, đảm bảo sự hình thành mạng lưới polymer đồng nhất trên toàn bộ lớp in. Các thông số bảo dưỡng điển hình nằm trong khoảng từ 100 độ đến 150 độ, với thời gian được điều chỉnh theo độ dày lớp và độ dẫn nhiệt của chất nền. Năng lượng nhiệt không đủ có thể dẫn đến-các vùng được xử lý kém, ảnh hưởng đến độ đàn hồi, độ bám dính và độ chính xác về kích thước.
Bảo dưỡng từng phần có kiểm soát cho các cấu trúc phân lớp
Trong in nhiều lớp, quá trình xử lý flash một phần được sử dụng giữa các lớp liên tiếp. Bước này ổn định lớp bên dưới trong khi vẫn duy trì các vị trí phản ứng để liên kết giữa các lớp. Sự kết hợp giữa nồng độ chất xúc tác được kiểm soát và cấu hình nhiệt chính xác đảm bảo sự gắn kết mạnh mẽ giữa các lớp, bảo toàn các cạnh nổi 3D sắc nét và ngăn ngừa biến dạng trong quá trình lắng đọng lớp tiếp theo.
Tác động đến tính chất cơ học và quang học
Chất xúc tác và cơ chế xử lý nhiệt xác định cơ bản các tính chất vật lý của bản in cuối cùng:
Độ đàn hồi và khả năng phục hồi: Liên kết ngang thích hợp tạo ra khả năng co giãn cao và phục hồi hình dạng nhanh chóng.
Tính ổn định về chiều: Các bản in dày, nhiều lớp duy trì chiều cao, độ sắc nét của cạnh và hình thái bề mặt đồng nhất.
Kháng hóa chất và nhiệt: Silicone HD được xử lý hoàn toàn chống lại quá trình thủy phân, phân hủy tia cực tím và chu kỳ nhiệt.
Độ trong suốt quang học: Quá trình xử lý đồng nhất ngăn ngừa sự hình thành các lỗ nhỏ, bảo toàn độ trong suốt cho các lớp có màu hoặc trong suốt.
Bản tóm tắt
Tóm lại, chất xúc tác bạch kim và quy trình xử lý nhiệt là trọng tâm của hiệu suất của silicone mật độ cao trong in lụa 3D. Kiểm soát chính xác tỷ lệ chất xúc tác, độ đồng nhất khi trộn và cấu hình nhiệt cho phép liên kết ngang có thể tái tạo, tạo ra các bản in có độ đàn hồi đặc biệt, độ ổn định kích thước và độ bền-lâu dài. Hiểu biết về động học hóa học và nhiệt là điều cần thiết để đạt được các bản in silicon HD-chất lượng cao,{5}}chuyên nghiệp.