광중합 재료는 4000여년 전 고대 이집트인들이 미라를 만드는 데 사용했습니다. 기록에 따르면, 고대 이집트인들은 아스팔트를 적시고 코팅한 린넨 조각으로 미라를 밀봉했습니다. 아스팔트에는 불포화 화합물이 포함되어 있으므로 햇빛에 경화될 수 있습니다. 우리나라 사람들은 둥유를 사용하여 나무 식기를 담그고 햇빛에 노출시켜 경화시킵니다. 이렇게 하면 나무 식기 표면에 방수 및 누수 방지 내마모성 보호 층을 형성할 수도 있습니다. 사실 이것도 광중합 기술의 응용이다.
수지는 플라스틱 제품 생산의 원료로 천연수지, 인공수지 등 종류가 다양하다. 자외선에 민감한 수지(감광성 수지)에 한정한다면 수지의 선택성은 크지 않습니다. 감광성 수지 소재는 광중합 성형 3D 프린팅 기술에 적합하며 주로 광중합 성형(SLA), 디지털 광처리(DLP), 폴리머 제팅(PolyJet)뿐만 아니라 신흥 연속 액체 세계 제조 기술(CLIP), 두 가지를 포함합니다. 광자 3D 프린팅(TPP).
UV 수지라고도 알려진 감광성 수지는 많은 장점을 지닌 특수 수지입니다. 감광성 프리폴리머, 활성희석제, 감광제로 구성되어 있습니다. 감광성 수지는 일반적으로 액체이며 특정 파장의 자외선(250nm~400nm)을 조사하면 즉시 중합 반응을 시작하고 경화가 완료됩니다. 감광성 수지는 용도가 다양합니다. 고강도, 고온 내성, 방수 소재를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 에너지 절약, 낮은 오염, 빠른 경화 속도 및 높은 생산 효율성의 특성을 가지고 있습니다. ...
3D 프린팅에 적합한 적격 감광성 수지는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다. ...
1. 특정 파장 광원에 대한 높은 감도. 3D 프린팅은 주로 특정 파장의 광원을 광원으로 사용해 반응을 일으키기 때문에 감광성 수지 소재가 광원에 대해 높은 감도를 가져야 한다.
2. 적절한 광중합 속도. 3D 프린팅 감광성 수지는 다음 수지 층과 수지의 상부 층이 빠르게 경화될 수 있도록 경화 속도가 높아야 하지만 경화 속도가 너무 빠르면 안 됩니다. 바인더로 사용되는 감광성 수지는 경화 속도가 수지 침투 속도보다 낮아서 수지가 제자리에 침투하기 전에 경화되어 수지가 계속 흐르지 못해 접착 성능이 저하되는 것을 방지해야 합니다. ...
현재 일반적인 감광성 수지는 아크릴레이트와 에폭시 수지의 두 가지 범주로 구분됩니다. ...
1. 에폭시 수지
에폭시 수지(줄여서 EP)는 3D 프린팅*에 사용되는 일반적인 감광성 수지입니다. 1930년 스위스의 피에르 카스탄(Pierre Castan)과 S.Q. 미국의 Greenlee사에서 만든 열경화성 플라스틱이었습니다. 우리나라는 1958년부터 에폭시수지를 연구해 왔으며 매우 빠른 속도로 산업생산에 투입되었다. 이러한 수지는 주조용, 함침용, 적층재료, 접착제, 코팅용 등 국방 및 국가경제의 다양한 분야에 널리 사용될 수 있습니다.
3D 프린팅 소재로는 에폭시 수지가 사용되며, 충전재로는 탄화규소, 탄소섬유 외에 나노클레이 플레이크를 사용해 점도를 높일 수 있다. 이러한 필러의 조합을 변경함으로써 과학자들은 다양한 요구에 맞게 재료의 강도를 자유롭게 제어할 수 있습니다. 이 신소재는 더 가벼운 자동차나 비행기를 만드는 데 사용될 수도 있고, 경량 건물의 구조용 부품으로 사용될 수도 있어 이상적인 소재다. ...
에폭시 수지와 약 1% 부피의 탄소섬유 복합재료를 사용한 3D 프린팅 벌집 구조
3D 프린팅에서 에폭시 수지의 또 다른 중요한 용도는 결합제입니다. 에폭시 수지는 무기물 및 금속분말 재료와의 상용성이 좋아 무기물 또는 금속분말의 표면에 빠르게 침투할 수 있습니다. 감광성 코팅으로서 에폭시 수지는 널리 연구되어 사람들의 일상 생활에 적용되었습니다. 제품 종류도 다양하고 적용 범위도 넓습니다. 해당 에폭시 수지 감광성 재료는 다양한 시스템에서 찾을 수 있습니다.
2. 아크릴
아크릴 에스테르는 연한 색상, 내광성, 내열성, 내화학성 등의 특성을 가지고 있습니다. 따라서 아크릴 에스테르로 만든 코팅은 용도와 종류가 다양합니다. 3D 프린팅 기술을 아크릴레이트 모노머와 함께 사용하면 아크릴레이트 모노머가 광개시제와 혼합될 수 있으며, 광개시제는 자외선 영역에서 특정 파장의 에너지를 흡수하고 개시제는 자유 라디칼을 생성합니다. 자유 라디칼 중합의 장점은 반응 속도가 빠르고 경화 시간이 짧다는 것입니다. 그러나 자유 라디칼 중합은 산소의 영향을 받습니다. 자유 라디칼은 공기 중의 산소와 반응하여 소모되어 중합이 방해됩니다. 거시적 성능은 감광성 수지의 경화된 표면이 완전히 경화되지 않아 손에 끈적한 느낌이 든다는 것입니다.
또한, 세라믹이나 금속도 인쇄 재료로 사용할 수 있습니다. 세라믹 파우더와 아크릴레이트를 1:1 비율로 혼합하면 레진이 바인더 역할을 할 수 있습니다. 세라믹 파우더를 첨가한 레진은 어느 정도 경화되며, 그 경도는 실제 형태를 유지하기에 충분합니다. 그 후, 세라믹 분말이 첨가된 완제품을 용광로에서 소성하여 폴리머를 제거하고 세라믹 구성 요소를 서로 결합시켜 최종 제품의 세라믹 함량을 99%까지 높입니다. 이 방법은 금속분말을 함유한 아크릴 수지에도 적용 가능합니다.
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