Изучение и улучшение свойств смолы HARDLIGHT KERAMIX ( пробник до эпидемии и следующая партия (03.2020)

Сравнение спектров поглощения  смол без взвеси  FTD Dentifix и HARDLIGHT Keramix  дают крайне одинаковые результаты. Похоже, что компоненты  фотоинициатора были применены  те же.  Но вот взвесь  совершенно разная. Если в FTD используют что то наподобие крупной фракции Оксида Титана  и он достаточно быстро выпадает в осадок при печати, поскольку сильно плотнее смолы и взвесь достаточно крупная в отличие от оной в M030, то в Керамикс используется какой то измельчённый пластик.  Он остаётся во взвешенном состоянии гораздо дольше. Смола из пробника (получил до эпидемии) не расслаивалась вообще. А вот в следующей партии Керамикс  (поступившая во время эпидемии) содержит куда более крупные частицы, и смола расслаивается в течении дня на совершенно прозрачную часть сверху и взвесь снизу.  И взвеси в ней меньше. Разумеется, измеренная оптимальная выдержка при печати , и физ мех свойства смолы поплыли. Она стала менее прочной, смолу стало вести при закалке...   Встаёт вопрос о том, как производится приёмка и входной контроль компонент на фирме (наличие приборной базы: микроскопов, спектрфотометра, масс-спектрометра, хотя бы калибровочных сит, аппарата меряющего жёсткость, твёрдость, усилия на разрыв...   ), и делается ли выходной контроль по измерению оптимальной  выдержки и физ мех свойств?  По идее, знатная кампания, которая дорожит своей репутацией не должно выпускать в продажу смолу,  выходящую за пределы заявленных свойств, и критерий тут постоянная долговременная  ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ. Этим КРАЙНЕ ДОРОЖАТ клиенты!  Над этим надо работать.  Но  это уже проблемы культуры производства и взаимодействия поставщиков. Подозреваю, что всё это делается в Китае, где такой культуры нет, и нет даже таких понятий, как входной и выходной контроль, допуски.. итд.  

Что касается взвеси в Керамикс - то эта взвесь не растворима в Этаноле, Изопропаноле, и растворима в Ацетоне.  В отличие от смол FTD, Керамикс  достаточно трудно смыть с детали Изопропанолом после печати. Возможно, они использовали чуточку другой мономер, чем FTD. Так же плохо работает и придающийся  к смоле ПАВ для отмывке в воде в ультразвуковой бане 60Вт 1.5л. 40кГц 30 мин.  Данный факт приводит к тому, что при промывке смолы сильно полярными растворителями, которые хорошо отмывают смолу (например, Ацетон 30 сек)  смолу начинает вести, и деформируются тонкие элементы. Ацетон диффундирует, и подрасстворяет элементы взвеси.  Если они не сильно прогнулись и не сломались, то  после испарения Ацетона - они всё же  возвращаются назад.  Сильно тонкие протяжённые структуры могут сломаться. 

Рис. 0. Спектры поглащения смолы Керамикс и FTD DentiFix.

Поскольку спектры поглощения идентичны, то и идентичен такой параметр как глубина отверждения. См. рис. 1.  Его можно оценить печатая кубик 3ДСЛА.СТЛ  при строго выбранной оптимальной выдержке (определяется по тесту единообразно).  Я всегда печатаю с двоекратной оптимальной  выдержкой с целью получить максимально жёсткое изделие прямо на столике до доотверждения, это уменьшает полосы возникающие от  необратимой деформации при отрыве слоёв.

Можете сравнить приведённые ниже фотографии с фото кубиков на FTD Dentifix из прошлого обзора смол:

https://3dtoday.ru/blogs/vadimav/obzor-svoystv-fotopolimernykh-smol-funtodo-ash-gray-dentifix-y-dentifix-clear-nanoclear-vs-uv-res-m30-rcp30-na-teste-kubik-3dsla

Рис.1.  Печать кубика 3ДСЛА.СТЛ с двоектратной оптимальной выдержкой слой Z=20мкм  395нм на смоле KERAMIX без  доокрашивания.

При глубине отверждения = 0.3 мм применять такую смолу для задач прицезионной печати деталей машин нельзя. Но в отличие от FTD в этой смоле взвесь не выпадает так яростно в осадок при печати на дно кюветы, и, поэтому, я решил довести глубину отверждения, определяющую   разрешение по Z до ума, поскольку ценник на вменяемые смолы для деталей машин начинается от 67т руб за литр.  

В комплекте со смолами идут CMYK красители.

Я снял их спектры поглощения, и определил, что при добавлении красителя Y в соотношении как 1 к 100 (V/V)

можно прибрать глубину отверждения в 2 раза.См рис.2. Этот краситель не имеет сильной взвеси,  и почти полностью растворим.  Поэтому его применение оправдано.

Рис.2. Спектры поглощения смолы Керамикс (без взвеси) и  красителей CMY

Красители W и K представляли из себя чистую взвесь. Поэтому измерения не привожу.

При выбранном соотношении для окрашенной смолы   был проведён тест оптимальной выдержки, которая увеличилась вдвое. Далее, с этой новой выдержкой снова был напечатан кубик 3DSLA

Рис. 3.  Печать кубика 3ДСЛА.СТЛ с двоекратной оптимальной выдержкой слой Z=20мкм  395нм на смоле KERAMIX с доокрашиванием  красителем  Y в соотношении  1 к 100 (V/V)

 

Из Рис. 3  мы видим, что глубина отверждения снизилась где то до 0.15мм, что  стало более  приемлемо.

Кто то может заметить, что "я могу такие щели получить  просто уменьшив выдерждку" - Ответ: А какая будет прочность смолы, и как она будет устойчива к отрывам слоёв при печати? Как возрастут искажения при переходе от малой площади слоя резко к большой?  Как скажется имеющаяся неравномерность излучения  когда вы не на плато а на наклонной части на графике зависимости  полимеризации от освещённости?  Думаю, ответ очевиден: хочешь качество - печатай с  двойной оптимальной выдержкой.

Что касается свойств такой смолы от добавления красителя в достаточно большой пропорции  (а не несколько капель на банку 250мл , как советуют в инструкции)  - она стала более колкой и менее прочной. Но  прочность всё ещё приемлема. Дальнейшее подкрашивание приведёт уже к неприемлемой потере прочности.

ВЫВОДЫ:

1) Данный результат Keramix+1/100 Y -  считаю всё же лучше чем FTD Dentifix. Смола не выпадает в осадок при печати на дно кюветы, её всё же меньше ведёт, и она не так размягчается при повышении температур. У смолы так же приемлемая усадка. (будем надеяться,  что фирмачи снова ничего не изменят)

2) Кампании требуется наладить стабильный выпуск продукта и всех его параметров, чтоб заказчик не был разочарован непредсказуемо получая не то что ожидал.  Будем надеется что общий язык с китайцами будет найден лучше, и будем надеятся  на более стабильный результат  и количественный подход  к входным и выходным контролям в фирме.