Istraživanje utjecaja uvjeta očvršćivanja na primjenska svojstva prozirne poliakrilatne smole korištene u stereolitografiji

undergraduate thesis

• Title (english): Study of the effect of curing conditions on the application properties of transparent polyacrylate resin used in stereolithography
• Author: Šejla Sarunović
• Mentor: Domagoj Vrsaljko (mentor)
• Committee member: Domagoj Vrsaljko (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Nevenka Vrbos (član povjerenstva)
• Committee member: Mirela Leskovac (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Chemical Engineering and Technology; Zagreb
• Defense date and country: 2020-09-16, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Basic Technical Sciences

Abstract

U ovom radu ispisane su epruvete od poliakrilatne Clear smole pod različitim kutom ispisa, 0°, 45°, 90°. Za 3D-ispis se koristio Formlabsov Form2 pisač koji koristi tehnologiju stereolitografije. Stereolitografija je vrsta aditivne tehnologije koja koristi tekuću smolu kao materijal koji reagira pod utjecajem zračenja te tako prelazi u čvrsto stanje. Kod aditivne tehnologije poznati način proizvodnje je sloj po sloj materijala prema modelu zadanom u elektroničkom obliku. Analizirana su mehanička, toplinska i kemijska svojstva na temelju različitog nagiba ispisa epruveta te nekoliko različitih vremena naknadnog očvršćivanja. Modificirani su parametri post-tretmana s ciljem dobivanja različitih svojstava jednog materijala. Cilj je bio istražiti utjecaj uvjeta očvršćivanja na primjenska svojstva prozirne poliakrilatne smole korištene u stereolitografiji. Na temelju rezultata zaključeno je da se udio očvrsnute smole može pratiti DSC-om. Izmjerena entalpija umrežavanja se smanjuje naknadnim očvršćivanjem te dolazimo do „potpunog“ umreženja kod određenog vremenskog perioda dodatnog izlaganja materijala UV zračenju. Rezultati ispitivanja mehaničkih svojstava su pokazali veću krtost i čvrstoću kod uzoraka koji su podvrgnuti post-tretmanima. Veću istezljivost pokazali su uzorci bez naknadnog očvršćivanja. Kemijsko svojstvo, točnije otpornost na otapala analizirali smo u 3 vrste otapala: vodi, etanolu, acetonu. Voda se pokazala kao najblaže otapalo s najnižim vrijednostima stupnja bubrenja. Za razliku od vode, aceton se pokazao kao najagresivnije otapalo koje se zamutilo tijekom prodiranja u masu uzorka, a stvorilo je i pukotine na površini uzorka unutar 24 sata.

Abstract (english)

In this study, samples are made of polyacrylate Clear resin at different angles, 0°, 45°, 90°. To manufacture samples we used Formlabs Form2 3D pisač which uses technology called stereolithography. Stereolithography is a type of additive technology which uses liquid resin as a material which reacts with UV lase radiation that leads to curing. Additive technology is known as a mode of manufacturing, which uses applies materials, to the platform layer by layer based on a model in electronic form. Mechanical, thermal and chemical properties with regard to the angle of printing and with regard of several various post-curing times were anylysed. Post-tretment parameters with the aim of obtaining different properties of the material were tested. The goal was to study the effect of curing conditions on the application properties of transparent polyacrylate resin used in stereolithography. Based on the results it is concluded that it is possible to measure quantity of uncured resin by differential scanning calorimetry. Enthalpy of curing decreases with post-curing and eventually we have fully cured material. Results on a static tensile test show that by increasing the post-curing time samples become stiffer and their strenght increases. Higher stretching values showed samples without post-curing. Chemical property, chemical swelling was analysed in three different solvents: water, ethanol and acetone. Water was the mildest solvent with the lowest values of degree of swelling, unlike aceton, that was the most aggressive solvent and caused blurring and small cracks on the surface of samples within 24 hours.

• Keywords: stereolitografija; aditivna proizvodnja; poliakrilatna smola; UV zračenje; mehanička; toplinska; kemijska svojstva
• Keywords (english): stereolithography; additive manufacturing; polyacrylate resin; UV radiation; mechanical; thermal; chemical properties
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:728031
• Project: Number: UIP-2014-09-3154; Title: Razvoj materijala za 3D tiskanje mikroreaktora; Title: Development of materials for 3D printing of microreactors; Acronym: 3Dmicroreactors; Leader: Domagoj Vrsaljko; Jurisdiction: Croatia; Funder: HRZZ; Funding stream: UIP
• Study programme: Title: Materials Science and Engineering - Undergraduate study; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-05-08 14:47:18