Um 3D-Modelle und -Prototypen schnell und flexibel zu erstellen, setzen viele 3D-Druck-Hersteller die Stereolithographie (SLA), auch als VAT-Polymerisation bekannt, ein. Tatsächlich ist dies das älteste additive Fertigungs- oder 3D-Druckverfahren. Weit verbreitet für die Herstellung von polymeren Prototypen, findet es nun auch Anwendungen in der Endteilfertigung. Bei der Stereolithographie wird ein Behälter aus Photopolymerharz verwendet, der selektiv mit ultraviolettem (UV) oder sichtbarem (Vis) Licht ausgehärtet wird, während eine Stützplattform das ausgehärtete Objekt Schicht für Schicht nach oben oder unten bewegt.

Um die besten Eigenschaften im abschließend ausgehärteten Material zu erzielen, müssen die Eigenschaften der Oligomere im Photopolymerharz optimiert werden. Zur Unterstützung von Unternehmen in der additiven Fertigung bietet Malvern Panalytical eine effektive Lösung zur Materialcharakterisierung an.

Warum ist die Materialcharakterisierung so wichtig?

In der Stereolithographie werden Photopolymerformulierungen eingesetzt, die Oligomere, Monomere und Photoinitiatoren enthalten und sich bei Exposition gegenüber UV- oder sichtbarem Licht vernetzen. Die Eigenschaften des fertig ausgehärteten Materials, wie sein Teilungsrest und seine chemischen Eigenschaften, werden durch die Molekulargewichtsverteilung und die molekulare Struktur der Oligomere und den Anteil des verwendeten Photoinitiators beeinflusst. Diese Eigenschaften haben auch Auswirkungen auf die Rheologie und Viskosität der Photopolymerformulierung. Um die chemischen Eigenschaften des fertig ausgehärteten Endmaterials zu optimieren, ist es für Unternehmen in der additiven Fertigung daher sehr wichtig, die Molekulargewichtsverteilung und -struktur der Oligomere zu analysieren und zu kontrollieren.

Wie können die Lösungen von Malvern Panalytical dabei helfen?

Um Unternehmen in der additiven Fertigung die Analyse und Optimierung der Molekulargewichtsverteilung und -struktur in Photopolymerharzen zu ermöglichen, bietet Malvern Panalytical über seine Omnisec-Plattform eine Lösung für die Gelpermeationschromatographie (GPC) mit erweiterter Mehrfachdetektion an. Omnisec kombiniert Brechungsindex, Recht- und Niederwinkel-Lichtstreuungsdetektoren (RALS und LALS) und ein Differentialviskosimeter, um detaillierte Informationen über das absolute Molekulargewicht und die molekulare Struktur, wie z. B. Verzweigungen, zu liefern. Omnisec ist ideal für die Analyse von Harzen und Oligomeren mit niedrigem Molekulargewicht von bis zu 200 g/mol geeignet. Darüber hinaus kann es auch geringe Materialkonzentrationen messen, wodurch es ideal für die Analyse von neu synthetisierten Polymeren geeignet ist, die nur in begrenzten Mengen verfügbar sind.

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