Уф камера для отверждения смолы своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 10.09.2024

повод недельку моему ФотонСу исполняется Никаких. годик глобальных проблем с ним за это испытывал не время, успел за это время поменять расходников много и сопутствующих вещей: большое количество экран, плёнок, инструмент. Неизменным оставалась лишь для лампа ногтей. Многие не понаслышке их знают и пользуют активно. Довольно давно у меня зародилась что, мысль однажды её придётся менять на что-то стоящее более. У моего основного заказчика постепенно объёмы увеличивались, на засветку которых с лампой я тратил количество невероятное времени:

У моих заказчиков фигурок аппетиты росли по размеру моделей, которые необходимо засвечивать целиком при склейке:

Я с большим вниманием рынком за следил предложений по этому направлению, но пока не ничего нашел стоящего.

1. Wanhao Boxman - больше 30 т.р. - стороны со жадненько производителей.

2. Полимеризационная камера XYZPrinting - сэмэ 30 т.р. - более, как говорится, выше.

3. Anycubic Cure&Wash - 7 т.р.(на старте и в черную пятницу) - 12 т.р. - более решало, но не приемлемо моих задач: одновременная засветка количества большого мелочевки и склейка-засветка высоких-моделей широких. Да и промывка мне не нужна, я прекрасно ручками справляюсь. Поворотный столик, считаю, тоже не удачное самое решение. Снизу модель практически Картонный.

4. засвечивается короб 20x20 с отражательной плёнкой и УФ бандурой-лампой сверху на Алиэкспрессе - 2 т.р. - картонная коробка за тыщи? две Are you serious?

В общем, я мысли к пришёл, что буду делать свой блекджеком, с вариант и светодиодами.

Ныне, печатая и засвечивая тоскую, я модельки по временам, когда работал с промышленным принтером-SLA UnionTech, и в моем распоряжении была полимеризационная огромная камера, которая шла в комплекте к Именно. машине по тому же принципу я решил создать основу. За свою был взят упомянутый выше Boxman Wanhao. Все довольно просто: ящик, светодиодов несколько на потолке, отражатель по всей камере, для полочки удобной выкладки засвечиваемых моделей, электроника вся спрятана в корпусе. Даже размеры примерно взял те же.

Сразу скажу, в электротехнике я довольно имею и чайник поверхностные знания о сей прекрасной Поэтому. науке долгое время изучал, какие понадобиться могут светодиоды (мощность, длина волны), для ли нужно них охлаждение, что за зверь светодиодный “такой драйвер”, как выбрать блок какие, питания подойдут провода и т.п. Параллельно сверялся с китайских рынком магазинов, что они в принципе мне могут предложить. А предложений было так что, много за 2 месяца в общей сложности я поменял корзину свою десяток раз. Но, наконец, свершилось - набросана схема, Али в пути, а мне предстоит продумать ещё корпус и то, как в всё в нём располагаться будет. Нарисовал я его в Солиде за 3 дня:

брус 4 мм, Фанера 45х45 по углам. Надеюсь, не рассохнется со Купил. временем также отражательную плёнку, которую агрономы используют для домашнего растениеводства.

Дерево приступил, я приехало к созданию короба. Тут вылез Оказывается. фейл я ни разу не чиновник и, походу, совершенно не пилить умею. Как говорится, ожидание-реальность:

Ну, в сильно, я не принципе расстроен. Для прототипа и личного сойдёт использования. Если бы делал камеру на заказ, вырез бы отдал фанеры на аутсорс на лазер. Или что бы придумал-то из пластика. А тут просто Вовка:

оценивал Пока свои шансы стать профессиональным приехала, столяром электроника. И тут я погрузился в волшебный запаха мир канифоли и обожжённых пальцев. В целом, что, скажу результат мне понравился. В цепь воткнул ещё реле времени - таймер выключения. предполагалось не Изначально. Примерка:

4 диода диод нм, 1 405 365 нм, хотя в нём сомневаюсь (пожалуйста, напишите, кто знает, насколько он был думал), нужен взять вообще 420-450 более для глубокой засветки. Все диоды по 10 Вт. питания Блок на 10 А с запасом. Провода 0,75 мм2. Радиаторы встроенными, со интересные вентиляторами.

Не буду вдаваться в подробности по сборке финальной, были некоторые трудности, но всё быстро было поправимо. Проверка электроники в корпусе:

пока Сделал одну полочку из оргстекла, приделал Теперь:

дверцу предстоит тестирование. Но, насколько я понимаю всё, теорию должно быть хорошо. Итоговые 43х30х35 размеры см, камера засветки 32х29х30 см, вес Спасибо 5,2 кг.

В процессе решения задач по изготовлению деталей из прозрачной смолы литьем в силиконовую форму настал момент понимания, что для получения качественных деталей необходимо вакуумирование силикона для форм и смолы из который отливаются детали.

Поиск в интернете сводился к трем результатам:

купить профессиональную камеру -цена вопроса от 40 т.рублей и до бесконечности;
купить простенькую камеру для любительских целей (например такую

По причине природной жадности первый и второй путь отвергнут, решил идти по третьему.

Повторил конструкцию из канализационных труб- получил неудачный результат, а именно, пока вопрос идет об автомобильном насосе, то все вроде замечательно, но нужной глубины вакуума не получается, при присоединении электрического вакуумного насоса опыт закончился мягко говоря разрушением конструкции с громким "БУХ" и разбрасыванием цветной эпоксидки на все вокруг ))).

Настал черед включать мозги.

Для изготовления понадобилось:

На фанерном основании по углам просверлил четыре отверстия под крепления амортизационных ножек 8мм. Затем просверлено два отверстия диаметром 20 мм для латунных переходов 1\2 дюйма. В эти отверстия необходимо вставить переходы с применением прокладок (обычные сантехнические) и плотно затянуть гайками. Затем с нижней стороны (на самом деле пока все равно верх-низ) в переходы воткнуть вакуумные шланги и зафиксировать их спичками или бамбуковыми палочками (можно сосновыми- использовал, то что было под руками).

С обратной стороны латунные переходы "заглушить" пластилиновыми шариками (чтобы эпоксидка не вытекала). После этого готовится примерно 30гр. эпоксидки и вставленные шланги заливаются эпоксидкой, доска оставляется в покое на сутки в горизонтальном положении.

Далее изготавливаем амортизационные ножки. Несколько слов для чего и почему. Было решено насос крепить на общем основании с вакуумной камерой для того, чтобы вибрация от работающего насоса облегчала и провоцировала выход воздушных пузырьков. А амортизационные ножки нужны чтобы вибрация не передавалась на Ваш рабочий стол.

Формой для ножек послужили одноразовые пластиковые чашечки для соуса, которые могут закрываться крышечками. В крышечках делаются отверстия чуть меньшего диаметра, чем используемые болты, в отверстия продеваются болты шляпками вниз и надетой шайбой около головки болта. Глубина погружения болта должна быть такой, чтобы выступающая часть резьбы была длиннее чем толщина фанерного основания. Положение болта устанавливается на нужную глубину. После того как четыре чашечки будут подготовлены в них заливается силиконовый компаунд (в моем случае Лепта-СИ).

После отвердения компаунда чашечки снимаются и Вы получаете четыре амортизационных ножки высотой чуть более 30 мм. из которых торчат болты для крепления.

Пока есть время до полимеризации смолы собираем тройник с вакуумметром, заливаем в вакуумный насос масло, навинчиваем обратный клапан на насос. В ручку вакуумного насоса вставляем ватный шарик (улавливает масляные брызги при работе насоса).

После того как эпоксидная смола надежно зафиксирует и за герметизирует вакуумные шланги приступим к формированию рабочего стола. Для изготовления рабочего стола в качестве формы я использовал кольцо крепления светильника, которое я закрепил клеевым пистолетом на фанерном основании. (светильник покупать не обязательно можно найти любую формообразующую деталь, в крайнем случае картонная полоска приклеенная к основанию тем же клеевым пистолетом тоже подойдет).

Примеряем чашку, вставляем на место пластилин если вы его уже выковыряли из проходных штуцеров, вливаем внутри силиконовый компаунд (Лепта СИ) слоем толщиной 10-15мм. Кому не лень советую вставить в штуцеры (под пластилин) металлические сеточки от водопроводного фильтра (крана) чтобы в воздушные трубки не попадали брызги вакуумируемых материалов или мусор.

После отверждения силикона Ваш рабочий стол готов. Окончательная сборка. На фанерном основании хомутиками фиксируем вакуумные шланги, крепим вакуумметра с краном, чтобы ограничить их подвижность, снимаем формообразующее кольцо, крепим вакуумный насос на фанерном основании, крепим амортизационные ножки, соединяем вакуумные шланги. Извлекаем пластилин из проходных штуцеров, убеждаемся в продуваемости всех трубопроводов. Далее соединяем вакуумные шланги с обратным клапаном вакуумного насоса и второй шланг с тройником.

Испытания. Открытые отверстия проходных штуцеров закрываем ватными шариками (сменный фильтр). Накрываем перевернутой стеклянной миской отверстия и кратковременно включив насос убеждаемся в герметичности конструкции. В случае успеха (показания вакуумметра не уменьшаются) постепенно доводим разряжение включив насос до половины шкалы. Далее внимательно. Накрываем стеклянную тарелку полотенцем. А лучше перед испытаниями оклеить скотчем. Поскольку прочность стеклянной миски неизвестна, полотенце или скотч не даст в случае разрушения осколкам стекла поранить вас и окружающих. Откачать воздух включив насос до тех пор пока показания вакуумметра не перестанут изменяться. (у меня это заняло 2 минуты). Оставить на пару часов собранную установку в покое. Через некоторое время убеждаемся что вакуум "не уходит", конструкция не разрушилась. Считаем испытания успешными.

Таким образом, камера готова. При изготовлении возможны варианты с формой стола, размерами стеклянной колбы, производительностью насоса и др.

Установка успешно работает у же месяц, чему рад и "жаба" радуется сэкономленным средствам )))). Возможности и характеристики получившейся камеры вполне устраивают.

При работе с камерой ,на рабочий стол ставлю заглушку от канализационной трубы (осталась от предыдущей конструкции), чтобы в случае вытекания вакуумируемого состава или закипания и разбрызгивания, не портить поверхность стола, отверстия штуцеров закрываю ватными шариками которые периодически меняю. При длительном вакуумировани на рабочем столе остается след от стеклянной чаши, поэтому следующий цикл вакуумирования делаю сдвинув чашу немного в сторону.

Напоминаю, что камера в состоянии откачанного воздухе представляет опасность, поэтому работать необходимо соблюдая меры безопасности.

Всем привет! С вами Top 3D Shop и сегодня мы представляем вашему вниманию полимеризационную камеру от компании XYZPrinting.

Что такое полимеризатор

Не секрет, что модели, напечатанные из фотополимеров по технологиям SLA и DLP необходимо доэкспонировать - подвергать воздействию ультрафиолетового излучения непосредственно после печати, для достижения полной полимеризации. Например, стандартные смолы компании Formlabs необходимо засвечивать не менее получаса.

В промышленных машинах вопрос решен – опционально к принтеру можно приобрести специальную камеру для финальной обработки моделей. А вот производители персональных SLA и DLP принтеров не предлагают пользователю готовых решений в этом узком вопросе, а лишь дают рекомендации о правильной засветке и намекают на приобретение ламп для ногтей.

Немного выделились на этом фоне Formlabs – они предлагают несколько инструкций по ручной сборке камеры, с фрезеровкой короба, примерами покраски и списком всей необходимой электроники, но себестоимость такого проекта и затраты времени на определенном этапе могут стать некомфортными.

Пример наиболее бюджетного варианта камеры для УФ-засветки

Компания XYZPrinting давно зарекомендовала себя как производитель бюджетных решений в 3D-сканировании и FDM-печати, поэтому анонс их SLA-принтера Nobel 1.0 на CES 2015 стал приятной неожиданностью для рынка – ориентир на бюджетность не изменился, но у машины были вполне достойные характеристики, а уже в декабре 2016 года был представлен преемник этой модели – 1.0А, в котором подтянули точность позиционирования лазера, скорость печати и некоторые другие параметры, при этом, область печати составляет 128х128х200мм, а принтер до сих пор является одним из самых доступных решений на рынке SLA-оборудования.

Одновременно с анонсом этой модели и была представлена специальная камера для полимеризации распечаток, которую мы тестировали в режиме работы отдела услуг, когда печать и обработка полимерных моделей происходит практически ежедневно. Это устройство доказало нам свое удобство и необходимость.

Полимеризационная камера XYZPrinting

Полимеризатор обладает приятным дизайном и выполнен в фирменных цветах профессиональной линейки оборудования XYZ – черный с красным. Поставляется в небольшой коробке, в плотном пенопластовом каркасе. Комплект минималистичен – устройство, инструкция и кабель питания с блоком.

Внутреннее пространство камеры составляет 180мм в диаметре и 200мм в высоту, что превышает размеры камер многих SLA и DLP-принтеров, соответственно - все напечатанные модели поместятся за один раз, даже вместе с поддержками.

Устройство и управление

Сверху установлен ультрафиолетовый диод на 16 Ватт, длина волны излучения варьируется от 370 до 405нм, заявленный ресурс диода – 10 000 часов работы, снизу – поворотный столик, который выдерживает вес до 1.5кг, все поверхности внутри абсолютно зеркальные и глянцевые, для всестороннего распространения УФ-излучения.

Управление параметрами засветки осуществляется на небольшой панельке с дисплеем и диодами. Кнопкой Mode переключаемся между тремя основными возможностями:

Power – мощность засветки, от 1 до 3, регулирует длину волны засветки - 370, 385 и 405 нм;

Time – время засветки в минутах, от 1 до 60;

Power+Time – когда горят оба диода, регулируется работа поворотного стола, цифра 1 – стол будет вращаться во время засветки, 0 – соответственно, не будет.

Определившись с необходимыми настройками, нажимаем кнопку Start и устройство начинает обратный отсчет заданного времени, при этом активируется диод с надписью Curing. По окончании процесса раздастся короткий звуковой сигнал. Если открыть дверцу заранее, процесс встает на паузу и отключается диод, так что, застать устройство непосредственно в работе изнутри не получится.

Режимы работы

Может возникнуть справедливый вопрос – из каких соображений выбирается мощность и время засветки? Это зависит исключительно от рекомендаций производителя фотополимеров, которыми вы печатаете. Например, сами XYZPrinting, для полимеров собственного производства, рекомендуют ставить мощность на цифру 3, время – 10 минут.

Formlabs для полимеров Clear, Black, Grey, White, Flexible рекомендуют 60 минут засветки при мощности 405нм, для Castable и Durable 120 минут, для Tough 30 минут, соответственно это третий режим в разделе Power, а вот для High Temp необходимо 60 минут засветки с длиной волны излучения 365нм, в этом случае нужно ставить режим Power на цифру 1.

Мы тестировали камеру в течение недели, она проявила себя как удобный в работе инструмент. Преимущества над DIY-решениями очевидны – это конечный продукт с приятным дизайном, поворотным столом и вместительной камерой. Аппарат компактный, позволяющий обрабатывать полимеры с различными требованиями к длине УФ-излучения. Устройство станет незаменимым помощником как для компаний, печатающих по технологиям SLA и DLP на поток, так и для обычных пользователей, которые хотят простое и универсальное решение для засветки полимерных моделей. Стоимость устройства составляет 29 900 рублей.

Вы хотите создать уникальные украшения или добавить уникальную водонепроницаемую отделку столу в гостиной? Что бы вы ни планировали использовать, эпоксидная смола - это увлекательный проект, сделанный своими руками, с бесконечными возможностями. Однако использовать эпоксидную смолу впервые может быть непросто, а отверждение - важный шаг, который может потребовать немного больше внимания, чем другие проекты. В этом руководстве мы рассмотрим основы времени высыхания эпоксидной смолы, чтобы ваши проекты выглядели идеально с первой попытки!

Общие сведения о времени высыхания эпоксидной смолы

Какой самый быстрый способ отвердить эпоксидную смолу?

Купите смолу с более быстрым отверждением - покупка эпоксидной смолы с более быстрым отверждением ускорит процесс высыхания. Быстросохнущие смолы содержат в своем соотношении быстродействующий отвердитель, и многие из них начинают отверждаться через несколько минут после заливки. Однако этот метод не рекомендуется для начинающих пользователей эпоксидной смолы, поскольку он сужает окно, в котором вы сможете работать со смолой, и менее прощает ошибок.
Предварительно нагрейте материалы - еще один способ ускорить высыхание эпоксидной смолы - это нагреть материалы перед работой с ними. Используя горячую на ощупь воду, дайте бутылкам со смолой постоять пять-десять минут, прежде чем использовать их. Вы также можете нагреть после того, как вы залили эпоксидную смолу, используя такие инструменты, как тепловые пистолеты или фены. Обязательно применяйте тепло равномерно и остерегайтесь трещин и пузырей при использовании этого метода.
Увеличьте температуру в помещении - повышение температуры в помещении даже на несколько градусов может сильно повлиять на скорость отверждения эпоксидной смолы. Добавление нагревательной лампы или просто толчка термостата уменьшит время высыхания эпоксидной смолы.
Используйте УФ-смолу - УФ-смола затвердевает под УФ-лампой примерно за 2 минуты, это самый быстрый способ отвердить вашу смолу. Это специализированный продукт, поэтому его нельзя заливать слишком толстыми слоями.

Чего не следует делать, чтобы ускорить отверждение эпоксидной смолы

Хотя существует несколько проверенных временем способов увеличения скорости отверждения эпоксидной смолы, есть также несколько вещей, которых мы рекомендуем избегать, пытаясь это сделать.

Не добавляйте слишком много отвердителя - добавление отвердителя больше, чем рекомендовано для эпоксидной смолы, - плохая идея. Это может уменьшить время выдержки смолы или время, в течение которого смола будет работать. Это может привести к тому, что смола начнет затвердевать даже тогда, когда вы ее заливаете.
Не используйте слишком много цвета - если вы используете более 7% цвета по сравнению со смолой и отвердителем, вы можете получить плохие результаты.
Не смешивайте неподходящие материалы - также не рекомендуется использовать отвердитель, отличный от того, который поставляется с эпоксидной смолой, поскольку они могут быть несовместимы. Если вы используете отвердитель, который не работает с вашей основой, смесь может вообще никогда не застыть.
Не используйте больше, чем максимальное количество - мы рекомендуем вам не использовать больше каждого компонента, чем рекомендует производитель, даже если вы все еще используете правильное соотношение. Это может вызвать перегрев отвердителя и привести к затвердеванию смеси во время заливки или очень скоро после нее.

Отрицательные факторы при неравномерном отверждении эпоксидной смолы

Может возникнуть пожелтение - смола неравномерно окрашена в некоторых местах
Эпоксидная смола может стать непрозрачной
Может появиться покраснение
Поверхность может быть неровной, с глянцевыми и не глянцевыми частями.
Адгезия к основанию может ухудшиться

Другие факторы, влияющие на вашу смолу при более быстром отверждении

Какие факторы могут повлиять на время высыхания эпоксидной смолы? Вот лишь несколько вещей, которые могут изменить способ высыхания смолы без вашего ведома.

Температура. Как мы уже говорили, температура очень важна при сушке эпоксидной смолы. Если на среду, в которой вы работаете, влияет холодная погода, это может повлиять на время высыхания эпоксидной смолы. При более низкой, чем обычно, температуре в помещении эпоксидная смола застывает медленнее.
Использование дополнительных отвердителей - добавление к смеси любых отвердителей, которые не рекомендуются производителем, может ускорить время высыхания эпоксидной смолы, но также может сделать вашу работу желтоватой или мутной. При использовании правильного соотношения основы и отвердителя и контроле температуры вашего рабочего места время высыхания эпоксидной смолы можно легко контролировать без необходимости использования каких-либо дополнительных агентов.

Секреты и уловки

В конце жизнеспособности ваша смесь может стать слишком горячей, чтобы к ней прикасаться - обязательно следите за временем, чтобы не обжечься!
При смешивании эпоксидной смолы очень важно, чтобы материалы были одинаковой температуры. В противном случае ваша смола может плохо затвердеть!
Тщательное перемешивание смолы также очень важно для времени высыхания и равномерного отверждения. Убедитесь, что ваше соотношение хорошо смешано со смолой!
Эпоксидная смола - это увлекательный способ вылечить ваши поделки дома, так что получайте удовольствие!

Сколько времени требуется эпоксидной смоле для отверждения - полное руководство по времени высыхания эпоксидной смолы Вы хотите создать.

Светящаяся в темноте эпоксидная смола - светящийся порошок в смоле (Люминофор) Эксклюзивные, светящиеся в темноте предметы добавляют.

Лучшее средство для удаления эпоксидной смолы Эпоксидная смола - чрезвычайно универсальный материал, и работа с ним дает ряд.

Что делать, если эпоксидная смола липкая и не затвердевает При использовании эпоксидной смолы иногда вы можете обнаружить, что по.

Эпоксидная смола для дерева - примеры применения эпоксидной смолы для дерева Эпоксидная смола предлагает множество возможностей, которые не.

Учебное пособие: Как сделать стол "река" из эпоксидной смолы и дерева своими руками В этом уроке я шаг за шагом покажу вам, как.

Учебное пособие по подстаканникам из смолы - Как сделать подстаканники из эпоксидной смолы Ремесла из смолы недавно оказались в центре.

Руководство по изготовлению колец из эпоксидной смолы Хотите попробовать новое хобби и не знаете, что делать? Работа со смолой.

Залить цветы в эпоксидной смоле Смола является очень универсальным веществом и имеет множество применений, но для.

Как сделать столешницу из эпоксидной смолы Многие домовладельцы хотят преобразовать поверхность своей столешницы в своих.

Как сделать 3D-пол из эпоксидной смолы Вы хотите сделать косметический ремонт или создать что-то особенное в своем новом доме или офисе.

Ваш гид по водонепроницаемой эпоксидной смоле. Эпоксидная смола имеет множество полезных свойств, в том числе она является.

Лучшее верхнее покрытие для полов, картин и столешниц Когда вы покрываете пол эпоксидной смолой, наступает момент, когда можно.

У смолы так много применений, что она может быть сформирована и отформована в любую структуру или форму, ее можно использовать в качестве.

Как правильно разбавить эпоксидную смолу? Эпоксидная смола - это прочный материал, который используется во многих областях, таких.

Учебное пособие по эпоксидному покрытию пола в гараже Использование эпоксидного покрытия пола гаража имеет множество.

Полировка эпоксидной смолы - Инструкция для зеркально гладких поверхностей из смолы Любой, кто когда-либо делал заготовку из.

Шлифовка эпоксидной смолы - шаг за шагом к идеальной поверхности Для получения идеальной поверхности детали из эпоксидной смолы после.

В этой статье блога вы найдете эксклюзивное руководство о том, как сделать лампы из эпоксидной смолы из дерева. Я покажу вам шаг за шагом.

Дерево - это материал, который можно использовать для изготовления мебели и посуды, а также произведений искусства. Однако у дерева есть и.

УФ полимеры

Оборудование

Другая продукция

Технологии

Новые разработки

Главная Без категории УФ полимеризация

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ВООБЩЕ И ОБ УФ-ПОЛИМЕРИЗАЦИИ В ЧАСТНОСТИ?

В данной статье мы кратко опишем, как происходит процесс полимеризации ультрафиолетового клея (геля, лака, краски) под действием ультрафиолетового облучения с помощью УФ-лампы, а также сделаем краткий обзор других видов полимеризации (отверждения), используемых в технологических процессах.

Что такое ультрафиолет? Каковы свойства и искусственные источники УФ-излучения?

Солнечный свет преломляется в радуге в свои спектральные цвета. Видимый спектр имеет длину волны от 400 нм до 800 нм. Ультрафиолетовое излучение имеет невидимый спектр с длиной волны между 100 нм и 400 нм.

Ультрафиолетовое излучение между 200 нм и 400 нм используется в промышленности и в быту для запуска реакций, таких как полимеризация, синтез или деградация различных веществ.

Для ультрафиолетовой полимеризации используются ультрафиолетовые лампы и LED диоды, которые имеют излучение в УФ-спектре.

УФ-лампа используется для полимеризации (отверждения) чувствительных к ультрафиолетовому излучению субстратов, таких как клей, лак или краска, избегая выброса опасных веществ в окружающую среду, поскольку данные уф-отверждаемые материалы не содержат растворителей, процесс отверждения УФ-клея, УФ-лака, УФ-краски происходит за счет сшивания молекулярных цепей.

УФ-излучение разрушает углерод-углеродную двойную связь одиночной молекулы (мономер, олигомер). Одиночные молекулы сшиваются с молекулярными цепями. Это сшивание называется полимеризация (УФ-сушка).Подходящие добавки, такие как фотоинициаторы, ускоряют цепную реакцию.

ЧТО ТАКОЕ ХОЛОДНОЕ И ГОРЯЧЕЕ ОТВЕРЖДЕНИЕ? КАКОВЫ ИХ РАЗНОВИДНОСТИ?

Итак, отвержде?ние как химический процесс — это действие, в результате которого происходит необратимое превращение жидких реакционноспособных олигомеров и (или) мономеров в твердые неплавкие и нерастворимые сетчатые полимеры. Процесс отверждения протекает с участием специальных отвердителей или в результате взаимодействия реакционноспособных групп олигомеров между собой под действием тепла, ультрафиолетового света или излучения высокой энергии. Является важной технологической операцией при формовании изделий из реактопластов , герметизации заливочными компаундами и герметиками , получении клеевых соединений и лакокрасочных покрытий . Процесс отверждения каучуков принято называть вулканизацией .

На рисунке изображён процесс отверждения под действием излучения с применением инициаторов.

Под действием излучения инициаторы распадаются на радикалы . Образовавшиеся радикалы способствуют вводу в цепную реакцию новых радикалов и взаимодействуют с мономерами и олигомерами с образованием сетчатых структур.

Освободившаяся энергия радикалов обеспечивает соединение макромолекул мономеров и олигомеров.

Отверждение может протекать при обычной и повышенной температуре, и соответственно подразделяться на холодное и горячее отверждение, при повышенном или пониженном давлении, на открытом воздухе или без доступа кислорода О₂. Отверждение полимеров может протекать по механизму поликонденсации (например, отверждение фенолоформальдегидных смол ) или полимеризации (например, отверждение полиэфирных смол ). В отдельных случаях в одном процессе могут сочетаться оба механизма (например, отверждение эпоксидных смол ангидридами кислот в присутствии катализаторов — третичных аминов ).

Отвердители процесса

В роли отвердителей выступают полифункциональные соединения , такие как диамины , полиамины , фенолы , гликоли , ангидриды и пр. К отвердителям относят также радикальные инициаторы — органические пероксиды , диазосоединения , и катализаторы ионной полимеризации — третичные амины , кислоты Льюиса и другие. Часто инициаторы отверждения сочетают с ускорителями, например с нафтенатом кобальта . В молекулах некоторых отвердителей (таких как производные триэтаноламина ) могут содержаться как реакционноспособные, так и катализирующие группы.

Количество отвердителя в композиции зависит от количества функциональных групп в олигомере и в самом отвердителе. Количество инициатора или катализатора зависит от активности данных групп и обычно составляет 0,1-5 %. Для замедления отверждения используют ингибиторы полимеризации.

ХОЛОДНОЕ ОТВЕРЖДЕНИЕ

Ультрафиолетовое отверждение (UV Cure) - это фотохимически индуцированная полимеризация при помощи ультрафиолетового излучения . В УФ-отверждаемых веществах содержатся фотоинициаторы . При попадании на них световой энергии УФ-излучения фотоинициаторы распадаются на свободные радикалы с высокой энергией. В процессе перемещения радикалы сталкиваются с олигомерами и мономерами, соединяясь с ними. При отверждении образуется матрица, сшитая из полимерных цепей.

Радиационное отверждение. Под действием облучения происходит сополимеризация олигомеров и мономеров. Радиационное отверждение композиций идет только под лучом, без организации дополнительных условий (температура, давление, вакуум и т.д.). При этом отсутствует необходимость введения инициаторов, так как взаимодействующие группы образуются за счет разрыва цепей основных полимеров. Этот процесс хорошо управляем, источник облучения может быть расположен как непосредственно в линии формирования изделий, так и отделен. Основными преимуществами радиационного отверждения являются: высокая энергетическая эффективность , снижение или полное исключение испарения продуктов, высокая производительность процесса, комнатная температура отверждения.

Ультразвуковое отверждение о сновано на передаче механических колебаний от ультразвукового преобразователя к клею, находящемуся на поверхности раздела между соединяемыми деталями. Он дает хорошие результаты, когда в конструкции используется порошкообразный или плёночный клей. Тепло, выделенное в результате поглощения ультразвуковой энергии, расплавляет или отверждает клей.

Выделяемое в процессе ультразвукового воздействия тепло имеет локальный характер и возникает в точке приложения. Благодаря этому качеству для соединения уже отвержденных композиций широко применяется ультразвуковая сварка . Расплавляя и повторно отверждая твердые и мягкие пластмассы, полукристаллические пластмассы и металлы, данная технология позволяет быстро упаковывать опасные вещества без использования клеящих компонентов и высоких температур. Ультразвуковая обработка может применяется и как катализатор при горячем отверждении. Так воздействие ультразвука на эпоксидный клей горячего отверждения перед нанесением его на склеиваемые детали существенно сокращает время его приготовления при одновременном повышении прочности клеевых соединений. На примере склеивания материалов клеями холодного отверждения установлено, что в результате ультразвуковой обработки улучшается смачиваемость поверхности наполнителя смолой. Частицы наполнителя равномернее распределяются в объёме полимера, наблюдается ускорение процесса отверждения, улучшается растекание клея на поверхности детали за счет уменьшения исходной вязкости, снижается угол смачивания для всех исследуемых материалов.

ГОРЯЧЕЕ ОТВЕРЖДЕНИЕ
Электронно-лучевое отверждение (EB Cure), как и УФ-отверждение, позволяет добиваться 100 % отверждения красок, лаков и адгезионных составов. Образование межмолекулярных связей и отверждение под потоком электронных лучей аналогично УФ-отверждению, но для запу ска процесса достаточно энергии электронов и не требуются инициаторы. Нагреваемые электричеством вольфрамовые нити в вакуумной камере генерируют поток электронов. Электроны разогнавшись до высокой скорости, попадают на отверждаемый материал. Энергия электронов зависит от напряжения, определяющего глубину их проникновения в материал и максимальную толщину отверждаемого или высушиваемого материала.

Данный тип отверждения пока узко специализирован и применяется при печати, ламинировании и при производстве гибкой упаковки, покрываемой поверх традиционных красок стойким к истиранию глянцевым лаком.

Инфракрасное (терморадиационное) отверждение (IR cure) основано на способности материала пропускать инфракрасные лучи определенной длины. При поглощении лучей подложкой она нагревается. Часть энергии отражается от поверхности, часть поглощается подложкой, а остальная переносится на материал. Прямой перенос энергии сразу инициирует реакцию отверждения. Преимущество отверждения ИК-облучением заключается в возможности переноса большого количества энергии за очень короткий промежуток времени.

Читайте также: