Apa perbedaan antara bahan pencetakan 3D yang diawetkan dengan UV dan termoplastik?

Apa perbedaan antara bahan pencetakan 3D yang diawetkan dengan UV dan termoplastik?

Sebagai pemasok printer 3D, saya telah menyaksikan pesatnya evolusi teknologi pencetakan 3D dan beragamnya bahan yang tersedia di pasar. Dua jenis bahan yang paling umum digunakan dalam pencetakan 3D adalah bahan yang diawetkan dengan sinar UV dan termoplastik. Memahami perbedaan antara keduanya dapat membantu pelanggan mengambil keputusan yang lebih tepat ketika memilih solusi pencetakan 3D yang tepat untuk kebutuhan mereka.

1. Komposisi dan Sifat Dasar

• Bahan yang diawetkan dengan sinar UV: Bahan yang diawetkan dengan sinar UV biasanya berupa resin cair. Resin ini diformulasikan dengan foto - inisiator, monomer, dan oligomer. Saat terkena sinar ultraviolet (UV), pemrakarsa foto menyerap energi UV dan memulai reaksi kimia yang disebut polimerisasi. Reaksi ini menyebabkan resin cair mengeras dengan cepat, lapis demi lapis, membentuk objek 3D. Resin yang diawetkan dengan sinar UV dapat memiliki berbagai macam sifat tergantung pada formulasinya. Mereka bisa kaku, fleksibel, transparan, atau buram. Misalnya, beberapa aplikasi gigi menggunakan resin yang diawetkan dengan sinar UV yang bersifat biokompatibel dan dapat digunakan untuk membuat model gigi, pelurus gigi, dan bahkan mahkota gigi sementara.
• Bahan termoplastik: Termoplastik adalah polimer yang dapat dicairkan dan dipadatkan kembali berkali-kali tanpa menurunkan sifat-sifatnya secara signifikan. Biasanya berbentuk filamen atau pelet. Bahan termoplastik umum yang digunakan dalam pencetakan 3D meliputi akrilonitril butadiena stirena (ABS), asam polilaktat (PLA), polikarbonat (PC), dan polietilen tereftalat glikol (PETG). Bahan-bahan ini memiliki titik leleh, sifat mekanik, dan ketahanan kimia yang berbeda. Misalnya, ABS dikenal karena kekuatan dan ketahanannya terhadap benturan, sehingga cocok untuk komponen fungsional seperti komponen otomotif dan penutup elektronik.

2. Proses Pencetakan

• Proses pencetakan UV-sembuh: Teknologi pencetakan 3D paling umum yang menggunakan bahan yang diawetkan dengan UV adalah Stereolithography (SLA) dan Digital Light Processing (DLP). Dalam SLA, sinar laser digunakan untuk menyembuhkan lapisan demi lapisan resin cair secara selektif. Platform pembangunan bergerak ke bawah setelah setiap lapisan diawetkan, dan lapisan resin baru disebarkan ke lapisan yang diawetkan. DLP, sebaliknya, menggunakan proyektor cahaya digital untuk memproyeksikan seluruh lapisan sinar UV ke resin sekaligus, yang dapat menghasilkan waktu pencetakan lebih cepat dibandingkan SLA. Keuntungan lain dari pencetakan UV-cured adalah tingkat detail yang tinggi dan permukaan akhir yang halus yang dapat dicapai. Hal ini membuatnya ideal untuk aplikasi yang mengutamakan estetika dan presisi, seperti pembuatan perhiasan dan pembuatan prototipe bagian-bagian kecil dan rumit.
• Proses pencetakan termoplastik: Fused Deposition Modeling (FDM) adalah teknologi pencetakan 3D yang paling banyak digunakan untuk bahan termoplastik. Dalam FDM, filamen termoplastik dimasukkan ke dalam ekstruder yang dipanaskan, kemudian dicairkan dan kemudian diekstrusi melalui nosel ke platform pembuatan. Pengekstrusi bergerak ke arah X dan Y untuk menyimpan material yang meleleh dalam pola tertentu, dan platform pembuatan bergerak ke bawah dalam arah Z setelah setiap lapisan selesai. Printer FDM umumnya lebih terjangkau dan mudah dioperasikan dibandingkan printer SLA atau DLP. Namun, permukaan akhir komponen yang dicetak FDM mungkin tidak semulus yang dicetak dengan bahan yang diawetkan dengan sinar UV, dan mungkin terdapat garis lapisan yang terlihat.

3. Sifat Mekanik

• Kekuatan dan Daya Tahan: Secara umum, bahan termoplastik cenderung memiliki kekuatan mekanik dan daya tahan yang lebih baik dibandingkan bahan yang diawetkan dengan sinar UV. Termoplastik seperti ABS dan PC dapat menahan tekanan dan benturan yang lebih tinggi, sehingga cocok untuk aplikasi di mana bagian cetakan akan sering digunakan. Bahan yang diawetkan dengan sinar UV, meskipun dapat diformulasikan agar kuat, mungkin tidak memiliki tingkat ketangguhan yang sama dengan termoplastik. Misalnya, suku cadang otomotif termoplastik dapat menahan getaran dan gaya selama berkendara, sedangkan suku cadang yang diawetkan dengan sinar UV mungkin lebih rentan retak atau pecah dalam kondisi serupa.
• Fleksibilitas: Beberapa resin yang diawetkan dengan sinar UV dapat diformulasikan agar sangat fleksibel, sehingga cocok untuk aplikasi seperti membuat gripper lembut atau segel fleksibel. Namun, termoplastik seperti elastomer termoplastik (TPE) juga menawarkan fleksibilitas yang sangat baik. Pilihan di antara keduanya bergantung pada persyaratan spesifik aplikasi, seperti tingkat fleksibilitas yang diperlukan dan kondisi lingkungan yang akan dihadapi komponen tersebut.

4. Persyaratan Pasca Pemrosesan

• Bahan yang diawetkan dengan sinar UV: Setelah dicetak, komponen yang diawetkan dengan sinar UV sering kali memerlukan pasca pengawetan tambahan. Hal ini melibatkan pemaparan bagian cetakan ke lebih banyak sinar UV untuk memastikan bahwa reaksi polimerisasi selesai dan untuk meningkatkan sifat mekanik bagian tersebut. Selain itu, bagian yang diawetkan dengan sinar UV mungkin perlu dicuci dengan pelarut untuk menghilangkan resin yang tidak diawetkan dari permukaan. Pasca pemrosesan ini dapat memakan waktu dan memerlukan tindakan pencegahan keselamatan yang tepat saat menangani pelarut.
• Bahan termoplastik: Komponen termoplastik mungkin memerlukan lebih sedikit pasca-pemrosesan dibandingkan dengan komponen yang diawetkan dengan sinar UV. Namun, struktur pendukungnya mungkin perlu dilepas, yang terkadang dapat meninggalkan bekas di permukaan. Pengamplasan atau pemolesan dapat dilakukan untuk memperbaiki permukaan akhir. Dalam beberapa kasus, bagian termoplastik juga dapat diberi perlakuan panas untuk menghilangkan tekanan internal dan meningkatkan sifat mekaniknya.

5. Aplikasi

• Bahan yang diawetkan dengan sinar UV: Tingkat detail yang tinggi dan permukaan akhir yang halus dari bahan yang diawetkan dengan sinar UV menjadikannya populer di industri gigi dan perhiasan. Di bidang kedokteran gigi, mereka digunakan untuk membuat model gigi, pelurus, dan panduan bedah yang akurat.Pemindai Intraoral Gigidapat digunakan bersama dengan pencetakan 3D yang diawetkan dengan sinar UV untuk membuat produk gigi yang sesuai pesanan. Dalam pembuatan perhiasan, resin yang diawetkan dengan sinar UV dapat digunakan untuk membuat pola rumit seperti lilin untuk pengecoran logam mulia.
• Bahan termoplastik: Termoplastik banyak digunakan dalam aplikasi industri, pembuatan prototipe, dan produk konsumen. Mereka cocok untuk membuat komponen fungsional seperti komponen mekanis, penutup untuk perangkat elektronik, dan barang-barang rumah tangga.Mesin Penggilingan dengan Pengubah Cakram Otomatisdapat digunakan untuk memproses lebih lanjut bagian termoplastik untuk mencapai presisi yang lebih tinggi. Dalam industri gigi,Printer 3D Logam Gigijuga dapat bekerja dalam kombinasi dengan cetakan termoplastik - cetakan untuk pengecoran logam.

6. Pertimbangan Biaya

• Biaya bahan: Resin yang diawetkan dengan sinar UV umumnya lebih mahal daripada filamen atau pelet termoplastik. Hal ini disebabkan oleh formulasi resin yang rumit dan kebutuhan akan penggagas foto berkualitas tinggi. Namun, biaya bahan yang diawetkan dengan sinar UV dapat diimbangi dengan tingkat detail dan presisi tinggi yang ditawarkannya, yang dapat mengurangi kebutuhan akan pascapemrosesan atau pengerjaan ulang tambahan.
• Biaya pencetak: Printer SLA dan DLP yang menggunakan bahan pengawet UV biasanya lebih mahal dibandingkan printer FDM yang menggunakan bahan termoplastik. Hal ini karena teknologi yang lebih kompleks yang terlibat dalam pencetakan dengan pengawetan UV, seperti sistem proyektor cahaya laser atau digital. Namun, kesenjangan harga antara berbagai jenis printer 3D secara bertahap menyempit seiring dengan semakin berkembangnya teknologi.

Kesimpulannya, bahan cetak 3D yang diawetkan dengan UV dan termoplastik memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Pilihan antara keduanya bergantung pada berbagai faktor seperti persyaratan aplikasi, sifat mekanik yang dibutuhkan, kemampuan pasca pemrosesan, dan anggaran. Sebagai pemasok printer 3D, saya berkomitmen membantu pelanggan memahami perbedaan ini dan memilih solusi pencetakan 3D yang paling sesuai dengan kebutuhan spesifik mereka. Jika Anda tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang printer 3D kami dan materi yang kami tawarkan, atau jika Anda memiliki pertanyaan mengenai materi pencetakan 3D yang diawetkan dengan UV dan termoplastik, jangan ragu untuk menghubungi kami untuk diskusi mendetail dan negosiasi pengadaan.

Referensi

• Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2015). Teknologi Manufaktur Aditif: Pencetakan 3D, Pembuatan Prototipe Cepat, dan Manufaktur Digital Langsung. Peloncat.
• Wohlers, T., & Gornet, P. (2018). Laporan Wohlers 2018: Pencetakan 3D dan Keadaan Industri Manufaktur Aditif. Rekan Wohlers.