첨가제 제조 (오전)을 채용 하는 표면에 마이크로 기능으로 복잡 한 형상에 대 한 삽입 성형 사출 날조를 위한 프로토콜 제공 됩니다.
이 문서의 목적은 부드러운 금형 프로세스 체인 마이크로 표면 기능 사출 성형 삽입의 제조에 대 한 첨가제 제조 (오전)을 채용의 방법을 제시 하는 것입니다. 부드러운 공구 삽입 디지털 빛 가공 (부가 가치세 사진 중 합) photopolymer 상대적으로 높은 temperaturea를 견딜 수 있는 사용 하 여 제조 된다. 여기에 제조 부분에는 60 °의 각도와 4 가지 있다. (Ø200 µ m, 1의 가로 세로 비율) 마이크로 기둥 표면에 두 개의 행으로 정렬 됩니다. 부드러운 공구 삽입과 폴 리 에틸렌 (PE) 사출 성형 최종 부품을 조작 하는 데 사용 됩니다. 이 방법은 첨가제 제조 삽입 하 여 마이크로 구조 복잡 한 형상에 사출 성형 부품을 얻을 수 보여줍니다. 가공 시간 및 비용 컴퓨터 수치 제어 (CNC) 가공에 따라 기존의 금형 프로세스에 비해 크게 감소 된다. 마이크로 기능 치수 적용된 첨가제 제조 프로세스에 의해 영향을 받습니다. 삽입의 일생이이 과정은 시험 생산에 대 한 더 적합 한 결정 합니다. 삽입 생산의 정밀도 뿐만 아니라 첨가제 제조 과정에 의해 제한 됩니다.
제시 하는 방법 소프트 금형 과정, 즉, 폴리머 사출 성형에 대 한 삽입을 생산 하기 위해 폴리머 첨가제 제조를 사용 하 여 마이크로 기능 복잡 한 표면 제조 목표로 합니다. 즉, 폴리머 기능성 표면 부품은 사출 성형 고분자 삽입에 의해입니다.
표면 기능을 마이크로 기능;에 의해 실현 될 수 있다 예를 들어, Doan 외. 1 과 Luchetta 외. 2 세포 생물학과 Hu 외 의 분야에서 기능성 표면 설명 3 광학 요소, 등 의 예를 보여 줍니다. 한 가지 유형의 표면 기능, 마이크로 기둥, 세포 증식 촉진을 위한 집중적으로 조사 했다. 그들은 마이크로 기둥 특정 방법4,5에 꽃무늬는 경우 증식된 조직 및 표면 사이의 결합을 향상 시킬 수 있습니다.
마이크로 기능 고분자 복제 집중적으로 연구, 그리고 정확한 성형 많은 프로세스6에 의해 달성 될 수 있다. 예를 들어, Metwally 그 외 여러분 평면 표면7에 성형된 부품 및 복제 마이크로 마이크로 하위 기능에 대 한 금형 사이 고 충실도 보도 했다.
있다 많은 프로토콜 제조 마이크로 기둥 또는 기능; 그러나, 그들의 대부분은 평면 서피스 또는 일정 곡률으로 표면에 적용할 수 있습니다. 예를 들어, Nian 외. 8 마이크로 기능 핫 엠보싱 곡선된 표면에 의해 달성 될 수 있었다 보여주었다. 그 프로토콜 3 차원 표면, 대부분 실제 장치에 의해 요구 되는 복잡 한 모양을 위한 적합 하지 않습니다. 분명히, 제작 3 차원 캐비티 표면에 마이크로 기능 도전 현재 프로토콜; 만약 그들이 비 수직 사출 부품의 복잡 한 표면에 높은 종횡비 기둥에 대 한 실패할 수 있습니다 한편, demolding 방향에. Bissacco 외. 9 3D 금형 인서트를 사용 하 고 사출 성형;에 의해 얻은 하 마이크로 기능 그들의 연구에서 낮은 종횡비와 특정 하 마이크로 기능 프로세스를 아노다이징 알루미늄에 의해 생성 된 되었고 폴리머 복잡 한 구성 요소에 의해 성공적으로 복제.
연구팀은 고분자 복제에 대 한 프로세스 체인에 첨가제 제조 설계 표면 질감을 달성 하기 위하여 포함 하려고 했습니다. Lantada 외. 오전 프로토 타입에서 시작 하 여 다음 금속 금형 인서트 사출 성형10을 얻기 위해 코팅 기법을 사용 하 여 프로세스 체인을 설명 합니다. 오전에 의해 생산 하는 고분자 부품 형 삽입11,12이 프로토콜에 부드러운 금형 과정으로 직접 적용할 수 있도록 입증 되었다 있다.
우리의 이전 작품에서는, 우리는 Ø4 µ m 픽 기둥 (2 µ m 높은) 성공적으로 사출 성형13에 의해 수직 벽에 demolded는 증명 하고있다. 이 프로토콜에서 조사 제품 4 가지 반지, 각 60 °의 각도 함으로써 특징. 이 제품은 장 수 그 외 여러분 에 의해 공부 하고있다 14, 마이크로 기능을 구현 하 여 소개 되었다 사전 조작 니켈 플레이트, 그리고 마이크로 기둥 (Ø4 µ m) 0.5의 비율로 tines에 실리콘 고무 사출 성형 하 여 얻은 했다.
제시 방법에서 마이크로 기능 소프트 툴 프로세스 체인에 의해 만들어진 복잡 한 표면에 얻어질 수 있다. 철강 금형 충 치 통 사진 중 합-기반 오전 의해 삽입의 집합으로 대체 됩니다. 금속 오전에 비해, photopolymer 기반 기술은 이다 높은 정밀도15달성할 수 있어요. 또한, 가공 시간 및 비용 CNC 가공에 따라 기존의 금형 프로세스에 비해 크게 감소 된다. 최근 사례 연구16에 따르면 thermoforming에 대 한 소프트-도구를 사용 하 여 비용 감소 됩니다 91%, 소비 시간 93%로 감소 하는 동안. 이 프로토콜은 중간 생산 볼륨과 높은 설계 유연성을 요구 하는 제품에 적합 합니다. 그것은 탄소 섬유 강화 광에서 제조 삽입 2500 사출 성형 눈에 띄는 금형 악화17전에 폴 리 에틸렌 대 주기까지 견딜 수 있습니다 입증 되었습니다. 사출 성형 재료의 선택은 삽입에 대 한 선택한 photopolymer의 열 특성에 의해 제한 됩니다. 높은 녹는 온도와 폴리머 photopolymer 캐비티에 적용 되지 않을 수 있습니다. 이 연구에서는 폴 리 에틸렌 (PE) 사출 성형 테스트 실시 선정 되었습니다.
이 메서드는 복잡 한 모양 가진 고분자 부품 삽입의 제조에 적합 합니다. 도구 강철 몰드 캐비티 사출 성형 기 폴리머에서 만든 부드러운 도구 삽입의 집합에서 대체 합니다. 가공 시간 및 비용이 감소 기존의 금속 가공;에 비해 따라서, 생산 주기의 단축은. 이 프로세스 체인은 제품 (주입 몰딩 또는 이와 유사한 1000-10000 사이클)에서 중간 규모 생산, 하지만 디자인에 높은 변형에 적합 합니다. 또한, 3D 인쇄 삽입, 아니 특별 한 몰드 플레이트가 필요 합니다. 표준 상업적인 사출 성형 판 구입 하 고 삽입에 맞게 가공 했다.
현재 기술에 상태, 부드러운 공구17가지 메커니즘 의해 실패 합니다. 부드러운 공구 삽입의 열 변형 온도 연결 실패 메커니즘 발견 되었습니다 하 고 분해 가스 방출 때문에 발견 되었습니다. 따라서, 가장 중요 한 단계는 첨가제 생산에 의해 생성 하는 삽입을 위해 바로 수 지를 선택 하는. 열 및 기계적 속성 삽입, 즉, 사출 성형 하는 동안 견딜 수 있는 얼마나 많은 사이클의 수명을 결정 합니다. 그것은 또한 성형된 폴리머;의 범위를 결정 합니다. 금형 온도 성형된 폴리머의 삽입 재료의 변형 온도 보다 높은 해서는 안됩니다.
프로토콜에서 두 번째 중요 한 단계는 삽입의 디자인입니다. 금형 디자인의 일반 규칙을 따라야 한다 고 3D 인쇄 된 폴리머 삽입;에 기계적으로 약한 부분을 피해 야 한다 그렇지 않으면, 공구 수명 균열 같은 오류로 인해 영향을 받을 것입니다.
얻은 사출 성형 부품의 표면 품질 적용된 첨가제 제조 과정에 의해 제한 됩니다. 게시물 처리와 같은 화학 에칭은 표면 품질을 개선 하기 위해 가능한 솔루션. 정밀 표면 기능 첨가제 제조 과정으로 인해 또 다른 문제입니다.
이 메서드는 새로운 생산 플랫폼 회의 산업 요구에 진짜 자유 형식 표면에 마이크로 기능을 만들기 위한 가능성을 만들 것입니다. 따라서,이 메서드는 적용 하 고 다음 세대 의료 기기 의료 기기 또는 이식 장치14 관련 예를 들어 복잡 한 모양에 마이크로 기능을 필요로 하는 관련 응용 프로그램에 대 한 조사 . 이 메서드 작은–매체 볼륨 시리즈 제작을 위한 현저 하 게 감소 된 비용을 통해 가치 창출을 촉진 하 고 긍정적으로 1-10 개별 소자와 실제 대량 생산 사이의 격차에 생산에 대 한 날짜 표시줄에 영향을 미칠. 그것은 새로운 고부가가치 제품 및 디자인 솔루션을 열 것 이다.
The authors have nothing to disclose.
이 종이 프로젝트 “표면 처리 이식 재 의료 장비에 대 한” 혁신 기금 덴마크에 의해 투자의 맥락에서 수행 하는 작업을 보고 합니다. 저자 기꺼이 인정 유럽 혁신적인 교육 네트워크 MICROMAN “과정 지문 Zero-defect 그물 모양 MICROMANufacturing에 대 한” 연구는 유럽의 혁신에 대 한 지평선 2020 프레임 워크 프로그램에 의해 자금 지원 조합입니다.
Photopolymer resin | EnvisionTec | HTM140 V2 | |
Resin mixing device | IKA | Vortex Genius 3 | |
3d printer | Envisiontec | Perfactory 3 | |
UV light flash unit | EnvisionTec | Otoflash unit | |
Polyethylene | lyondellbasell | PE Purell 1840 | |
Injection moulding machine | Arburg | Allrounder 370A | |
Image processing | SPIP | 6.2.8 |