В постоянно развивающемся мире 3D-печати стремление улучшить возможности печати и добиться высокого качества отпечатков привело к исследованию различных добавок. Одной из таких добавок, которая продемонстрировала значительный потенциал, является гранулированная полианионная целлюлоза. Как ведущий поставщик гранулированной полианионной целлюлозы, мне очень интересно узнать, как этот замечательный материал влияет на возможность печати материалов для 3D-печати.
Понимание гранулированной полианионной целлюлозы
Гранулированная полианионная целлюлоза представляет собой водорастворимый полимер, полученный из целлюлозы. Он широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим превосходным загущающим, стабилизирующим и суспендирующим свойствам. В контексте 3D-печати эти свойства можно использовать для оптимизации поведения материалов для печати.
Уникальная молекулярная структура гранулированной полианионной целлюлозы дает ей возможность образовывать трехмерную сетку в растворе. При добавлении в материалы для 3D-печати эта сеть может влиять на реологические свойства материала, которые имеют решающее значение для возможности печати.
Реологическое влияние на возможность печати
Реология — это изучение течения и деформации материалов. При 3D-печати реологические свойства печатного материала определяют его поведение во время экструзии, осаждения и затвердевания.
Модификация вязкости
Одним из основных способов влияния гранулированной полианионной целлюлозы на возможность печати является изменение вязкости материала для 3D-печати. Вязкость является мерой сопротивления жидкости течению. При 3D-печати материал со слишком низкой вязкостью может неконтролируемо течь во время экструзии, что приводит к плохому сохранению формы и отсутствию точности. С другой стороны, материал со слишком высокой вязкостью может быть трудно экструдировать, что приводит к засорению сопел и нестабильной печати.
Гранулированная полианионная целлюлоза может контролируемым образом увеличивать вязкость печатного материала. Регулируя концентрацию присадки, мы можем точно настроить вязкость на оптимальный уровень. Например, в процессе 3D-печати на основе нити немного более высокая вязкость может помочь нити сохранить свою форму после экструзии, уменьшая вероятность провисания или растекания.
Мы предлагаемБыстродисперсная полианионная целлюлоза PAC LVиБыстродисперсная полианионная целлюлоза PAC HV, который можно выбрать в соответствии с конкретными требованиями к вязкости различных материалов для 3D-печати. PAC LV подходит для применений, где требуется относительно небольшое увеличение вязкости, тогда как PAC HV может обеспечить более высокое повышение вязкости для материалов, требующих более значительного загущения.
Сдвиг – поведение при прореживании
Еще одним важным реологическим свойством, на которое влияет гранулированная полианионная целлюлоза, является поведение при сдвиге и разжижении. Сдвиг – утончение означает, что вязкость материала уменьшается под действием напряжения сдвига. При 3D-печати напряжение сдвига применяется во время экструзии через сопло. Материал, разжижающийся при сдвиге, идеален, поскольку он может легко течь через узкое сопло под высоким напряжением сдвига во время экструзии, но затем быстро восстанавливать свою вязкость после нанесения на рабочую платформу.
Гранулированная полианионная целлюлоза придает материалу для 3D-печати характеристики утончения при сдвиге. Это обеспечивает плавную экструзию через сопло при разумном давлении, а также гарантирует, что напечатанные слои сохранят свою форму и не перетекут в соседние слои.
Адгезия и соединение слоев
В 3D-печати адгезия между последовательными слоями имеет решающее значение для прочности и целостности конечного напечатанного объекта. Гранулированная полианионная целлюлоза может улучшить сцепление слоев несколькими способами.
Поверхностное натяжение и смачивание
Добавка может изменить поверхностное натяжение печатного материала. Более низкое поверхностное натяжение позволяет материалу более равномерно распределяться по ранее напечатанному слою, улучшая смачивание. Хорошее смачивание необходимо для правильного сцепления между слоями. Когда материал хорошо смачивает нижележащий слой, молекулы нового слоя могут более эффективно взаимодействовать с молекулами предыдущего слоя, что приводит к более прочным связям.
Полимерные взаимодействия
Гранулированная полианионная целлюлоза также может участвовать во взаимодействиях полимер-полимер внутри печатного материала. Эти взаимодействия могут создать более сплоченную структуру между слоями. По мере затвердевания материала добавка может помочь заполнить зазоры между полимерными цепями в соседних слоях, способствуя лучшей адгезии и снижая вероятность расслоения.
Стабильность размеров
Стабильность размеров является ключевым фактором в 3D-печати, особенно в тех случаях, когда требуются точные размеры. Гранулированная полианионная целлюлоза может способствовать улучшению стабильности размеров следующими способами.
Уменьшение усадки
В процессе затвердевания материалов для 3D-печати может произойти усадка из-за охлаждения или химических реакций. Эта усадка может привести к короблению и искажению печатного объекта. Гранулированная полианионная целлюлоза может помочь уменьшить усадку за счет формирования сетчатой структуры внутри материала. Эта сеть может противостоять внутренним напряжениям, вызывающим усадку, сохраняя размеры печатного объекта более стабильными.
Сохранение формы
Как упоминалось ранее, свойства гранулированной полианионной целлюлозы, изменяющие вязкость и разжижающие сдвиг, помогают материалу сохранять свою форму во время и после печати. Это имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы конечный напечатанный объект имел заданные размеры и не отклонялся от дизайна.
Совместимость с различными технологиями 3D-печати
Гранулированная полианионная целлюлоза совместима с широким спектром технологий 3D-печати, включая моделирование плавленым осаждением (FDM), стереолитографию (SLA) и цифровую обработку света (DLP).
Моделирование наплавленным осаждением (FDM)
В FDM термопластичная нить плавится и выдавливается через сопло. Гранулированная полианионная целлюлоза может быть добавлена в состав нити для улучшения ее реологических свойств. Это помогает лучше контролировать экструзию, уменьшает натяжение (образование тонких нитей материала между печатными элементами) и улучшает адгезию слоев.
Стереолитография (SLA) и цифровая обработка света (DLP)
В SLA и DLP жидкая смола отверждается светом. Гранулированную полианионную целлюлозу можно использовать для изменения вязкости смолы, улучшая ее обработку и качество печатных деталей. Это также может улучшить адгезию между отвержденными слоями, что приведет к получению более прочных и точных печатных объектов.
Экологическая и экономическая эффективность
Помимо своих технических преимуществ, гранулированная полианионная целлюлоза также является экологически чистой и экономически эффективной добавкой. Его получают из натуральной целлюлозы, которая является возобновляемым ресурсом. Это делает его устойчивым выбором для приложений 3D-печати.
С точки зрения затрат небольшое количество гранулированной полианионной целлюлозы может оказать существенное влияние на возможность печати материалов для 3D-печати. Улучшая качество отпечатков и уменьшая количество неудачных отпечатков, это может в конечном итоге привести к экономии затрат с точки зрения отходов материала и времени производства.
Заключение
Гранулированная полианионная целлюлоза предлагает множество преимуществ для печати материалов для 3D-печати. Его способность изменять реологические свойства, улучшать адгезию, повышать стабильность размеров и быть совместимой с различными технологиями 3D-печати делает его ценной добавкой в этой области.
Если вы хотите улучшить возможности печати ваших материалов для 3D-печати, мы приглашаем вас связаться с нами, чтобы обсудить ваши конкретные требования. Наша команда экспертов может предоставить вам подробную информацию о различных сортах гранулированной полианионной целлюлозы и о том, как их можно адаптировать к вашим приложениям 3D-печати. Мы стремимся помочь вам добиться высокого качества и надежности 3D-печати.
Ссылки
- М. А. Маккарти, «Производные целлюлозы: свойства и применение», Springer, 2011.
- А.Б. Купер, «Реология полимеров в 3D-печати», Polymer Science Journal, 2018.
- К.Д. Смит, «Адгезия и соединение в 3D-печатных структурах», Журнал аддитивного производства, 2019.
