Nanocylinder振荡帮助测量聚合物固化在3 d打印

一步做出更准确和统一的3 d打印的部分如个性化假肢和牙科材料,研究人员在国家标准与技术研究院(NIST)展示了一个方法测量的速度微观区域的液体原料形成固体塑料暴露在光。欧洲杯足球竞彩

NIST的定制与纳米级原子力显微镜(AFM),圆尖透露,固化树脂的复杂的过程,因为它们在光反应形成聚合物,需要控制的光的能量有多少进入形成聚合物和聚合物扩散,或扩散,在3 d打印。

描述在一篇新论文中,NIST的实验表明,整体曝光条件,不仅总光能量通常认为,控制聚合物扩散。

例如,增加光强度为一个常数或短时间减少resin-to-polymer转换并可能扭曲印刷部分的形状。所需的测量只有几毫升的树脂,提供一种降低成本的制作和测试新型树脂。

这个研究很深入提供的独特的工艺和材料科学洞察力我们新的计量技术,”欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球项目负责人Jason Killgore说。

工作基于NIST团队的优先发展相关的AFM方法——sample-coupled-resonance photorheology (SCRPR)——衡量和材料的属性变化实时在固化过程中最小的尺度。

这些测量是用传统的锥形AFM探针,已成角的两边,因此不能可靠地测量局部液体流或厚度,在技术上称为粘度。

现在,NIST的研究人员量化粘度、转换和扩散通过使用圆柱形AFM探针,它周围有直边一致的液体流动。

探测器的振动,因为他们扰乱树脂,减少的数量取决于缸长度和液体粘度。液体树脂粘度的增加与转换,使测量聚合物的演化在时间和空间上。

研究人员利用计算流体动力学模型力慢下来,或阻尼振荡nanocylinder和结果的变化速度来确定数量的树脂受到运动的影响。

通过有关SCRPR阻尼树脂粘度和转化率,研究人员进行转换的空间分布与时间不同曝光条件。

AFM配有光调制器,导演有图案的光从LED树脂样品。测量转换的快速固化树脂显示聚合物积累数十微米远离光源在几秒的曝光,说明扩散的程度和速度。

光图像的大小是非常重要的;更广泛的特性导致了更高的转换在给定光强度和持续时间(见图片)。

SCRPR吸引了行业的兴趣。到目前为止公司已经访问了NIST使用仪器,Killgore说。

纸:布朗式样,诉Malave、C.I.希金斯,美联社Kotula, B.W. caplin一起,E.J. Garboczi和J.P. Killgore。Voxel-scale转换映射通知固有分辨率Stereolithographic添加剂制造。ACS应用高分子材料欧洲杯足球竞彩。网上发布的12月10日,2020年。DOI: 10.1021 / acsapm.0c01090

来源:https://www.nist.gov/

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