关于3d打印树脂燃料的一些探索
WEIZILI2024/02/07原创 喷气推进 IP:山东

1,优点

3d打印(光固化)树脂材料可以有比传统环氧树脂材料更长的操作时间(保存得当几年都可以),更高的精度(特别是对于异形端面来说),气泡消除较为容易(一般树脂化燃料与固化剂混合搅拌后会带入气泡,需要在固化前消除,而光敏树脂是光引发,加入引发剂后真空拍泡即可),并且不同批次燃料之间的均一性也更好,虽然也有某些问题,比如光固化3d打印机价格较高等,但是我还是认为这是个值得研究的问题

首先,测试光敏树脂+kno3

登场嘉宾全家福

IMG_20240201_112138.jpg

分别是 196不饱和环氧树脂(这之所以选择这个是因为它的部分单体含有双键,可以被引发剂引发聚合) king gr-01光敏树脂(这是正常lcd打印机所使用的光敏树脂,但是我不确定它是否可以作为燃料的基材),一个烧杯,一根试管,tpo光引发剂,硝酸钾(没拍到)

IMG_20240201_112434.jpg

首先,按照1∶5的比例(用196的某个单体算的,不是四个单体一起算的,所以准确度不高,但是由于这只是可行性试验,所以先这样来,等到确认可行之后再进行更精确的计算,并尝试寻找更合适的光固化单体)配置5g196树脂和25g硝酸钾,并加入少量tpo

IMG_20240201_112637.jpg

然后发现由于没有添加分散剂再加上196树脂本身粘度比较大,在没有添加分散剂的情况下,才刚添加不到10g的硝酸钾,就已经很难以搅拌了,所以我们把它倒掉,重新配置

IMG_20240204_135608.jpg IMG_20240204_135512.jpg 称量50g硝酸钾,15g光敏树脂,不过这次,我添加了一些111分散剂降低了粘度,结果如下


VID_20240204_140142.mp4 点击下载

可以看到,虽然粘度还是偏高,但是已经可以满足打印的需求,并且由于硝酸钾较粗,如果是细粉,粘度讲进一步降低

接下来,就是然后测试环节了,但是我担心这玩意打着打着自燃把我打印机干爆了,所以就不加氧化铁做催化剂,也不进打印机打印,直接紫光灯固化了就行

未完待续

再用196不饱和树脂按照同样的配方配一次

IMG_20240205_232656.jpg IMG_20240205_232354.jpg IMG_20240205_232203.jpg

可能是由于密度和粘度都较大,所以即使加了分散剂也难以搅拌,所以不得不添加10g硝酸钾以及2g普通的光敏树脂,得到了二号样品

未完待续

进行了四次开放燃烧测试,分别是2个普通光敏树脂和两个196树脂

结果是这玩意有极高的耐高温性能,使用烟花引线甚至印不着它,用长的普通打火机也是,防风打火机我没有长的,不敢试,最后找了个小呲花把它喷橪了

燃烧性能只能说能看,但不咋地

燃烧时是紫色火焰,不知道为啥拍的是黄的

这个是使用光敏树脂的一次开放燃烧测试,实际上,到燃烧末期我才想起来拍摄,燃烧中要比这个猛烈一些

这次测试是把混合物倒在铝箔玻纤胶带插入烟花引线后进行固化的产物


VID_20240209_211851.mp4 点击下载

仍旧未完待续

后续

我使用了hdda单体来做,但是一波未平一波又起

根据氧平衡计算,这玩意固含量要达到85%左右,配出来根本就是和面团一样,毫无流动性

再就是它的燃烧性能很差,推测应该是因为固化后所有碳碳双键几乎全部打开交联,这玩意和ap反应根本就懒得动

目前换了方向,用hdda承载,掺高氯酸铵和白糖混合搞可打印的apsu之类的东西试试,这样或许可以解决正常apsu加热直接分解导致做不成的问题,但是优势还没想好

[修改于 29天20时前 - 2024/03/22 14:44:13]

来自:航空航天 / 喷气推进动手实践:实验报导
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~~空空如也
Gdeestan
2个月13天前 IP:广西
929204

感觉有种中二蛮干劲


动动脑子就知道,要想成功打印就必须使混合物固化温度远低于引发燃烧反应的温度,可楼主明显缺乏这方面的研究


能否作燃料的先决研究也缺乏(就算你只是算个氧平衡,再配料混合也好啊)


并且由于硝酸钾较粗,如果是细粉,粘度讲进一步降低

不应该是适合大小球化造粒吗…

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WEIZILI作者
2个月12天前 IP:山东
929211
引用Gdeestan发表于1楼的内容
感觉有种中二蛮干劲动动脑子就知道,要想成功打印就必须使混合物固化温度远低于引发燃烧反应的温度,可楼主...

固化温度远低于反应温度是可以做到的,我测试固化温度最高也到不了80度

氧平衡只能按照196的某个单体算,因为这个光敏树脂和196不饱和树脂的详细配方好像都不公开(我没查到)


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TonyStark
2个月12天前 IP:江苏
929234

算个氧平衡或者你多试几组开放燃烧也行啊。。

这个肯定打印不了诶,流动性低很难光固化打。

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WEIZILI作者
2个月12天前 IP:山东
929276
引用TonyStark发表于3楼的内容
算个氧平衡或者你多试几组开放燃烧也行啊。。这个肯定打印不了诶,流动性低很难光固化打。

开放燃烧还没测,本文没写完就发出来了,比较仓促

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虎哥
2个月11天前 IP:四川
929308

有想法好。用传统的光固化方法透光是个问题,毕竟燃料里面70%的固形物。其他办法比如螺杆挤出是有可能的,只是要想好优势在哪里。

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WEIZILI作者
2个月11天前 IP:山东
929314
引用虎哥发表于5楼的内容
有想法好。用传统的光固化方法透光是个问题,毕竟燃料里面70%的固形物。其他办法比如螺杆挤出是有可能的...

光固化打印是逐层打印的,层厚可以做到0.05mm,我测试这个直接用紫外灯固化5mm都能固化

70%固形物应该还不至于螺杆挤出,陶瓷打印的固形物可以达到90%+,不过陶瓷机的一般是光强较高的dlp机型而不是寻常消费机的lcd

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CNCP
2个月10天前 IP:浙江
929347

这种稠度也不是不可以打印,推荐在赤兔里面,把平台上升速度降低,平台上升距离加大。其次是自燃现象,肯定是不会发生的,不知道燃料配合比配合之后比冲还能不能达到要求感觉燃素有点慢,希望可以拍一些燃烧之后残渣 树脂残渣过大的话也是不符合要求的。

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WEIZILI作者
1个月27天前 IP:山东
929823

目前尝试用hdda单体,85%固含量,先做第一轮测试

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chenruixi
1个月27天前 IP:江苏
929835
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WEIZILI作者
1个月26天前 IP:山东
929873
引用chenruixi发表于9楼的内容
RNX的革命性技术 3D打印药柱 7.20更新 - 科创网 (kechuang.org)

原理不一样,我是混合好之后用lcd或者dlp打印技术固化,ta这个类似于fdm/mjp的感觉,并且我燃料是混合后打印的,这篇帖子是打印后混合的

感觉这篇帖子更像是二维打印

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