بهينه سازي خواص فيزيكي مكانيكي رزين‌هاي پخت نوري براي استفاده در چاپ سه‌بعدي توسط افزودني‌هاي ميكرو و نانو جهت كاربردهاي صنعتي

چاپگرهاي سه‌بعدي در دهه اخير كاربرد گسترده اي در صنعت پيدا كرده اند به نحوي كه از آين تكنولوژي گاها به‌عنوان انقلاب چهارم صنعتي ياد مي‌شود. استريو ليتوگرافي يكي از قديميترين و در عين حال دقيقترين روش‌هاي مورد استفاده در اين صنعت است. علي رغم مطالعات فراوان درزمينهٔ هاي مختلف تشكيل دهنده اين تكنولوژي درزمينهٔ تقويت خواص مكانيكي رزين‌هاي مورد استفاده در اين روش جهت كاربرد به‌عنوان قطعه نهايي و بدون فرآيندهاي اضافه پساپخت، به خصوص در چاپگرهاي صفحه متحرك به سمت بالا (اغلب پرينترهاي روميزي)، مطالعات كمي شده است. در اين مقاله سعي شده با استفاده از افزودن ميكرو و نانو ذرات ساده و اصلاح سطح شده كربنات كلسيم به يك رزين صنعتي با همزن مكانيكي خواص فيزيكي مكانيكي آن‌ها تقويت گشته و همزمان محدوديت ها و تاثيرات ميزان افزايش ذرات بر ساير خواص مطالعه گردد. مشاهده شد كه ويسكوزيته بهينه براي استفاده در اين چاپگرها 180تا 300 سانتي پواز ميباشد. همچنين مشاهده شد كه افزودن ذرات كربنات كلسيم موجب كاهش جمع شدگي حاصل از پخت شده و با افزايش ميكرو و نانو ذرات خواص مكانيكي تا 70 درصد بهبود مي‌يابد. علاوه بر آن مشاهده شد كه انجام فرآيند پسا پخت بر روي نمونه هاي تهيه شده به اين روش حياتي مي‌باشد.

3D printers have become widely used in the industry in the last decade so that this technology is sometimes referred to as the fourth industrial revolution. Stereolithography is one of the oldest and, at the same time, the most accurate method used in this industry. Despite numerous studies in various fields involved in this technology, there is a lack of quantitative studies on strengthening the mechanical properties of resins used in this method for application as the final piece and without post-processing, especially in button-up printers (mainly used in desktop printers). In this paper, the physical and mechanical properties of an industrial grade resin were improved via addition of calcium carbonate micro and nanoparticles, with and without surface modification with a mechanical stirrer, at the same time the limitations and effects of adding this filler on other properties such as printability have been studied. It was found that optimal viscosity for use in these printers is ranged between 180 to 300 centipoise. It was also observed that the addition of calcium carbonate particles reduced the curing induced shrinkage and improved the mechanical properties up to 70% with the increase of micro and nanoparticles. In addition, it was observed that the post-curing process is critical to achieving the optimal properties.