مطالعه اثر افزودن نانوذرات سیلیکا بر خواص کششی و سختی سطح رزین‌های پخت نوری مورد استفاده در چاپ سه‌بعدی

چاپگرسه‌بعدی یکی از فناوری‌های نوظهور است و این قابلیت را ایجاد می‌کند که اجسام سه‌بعدی را با هر نوع پیچیدگی بتوان به صورت لایه به لایه تولید نمود. هدف از تحقیق پیش‌رو بررسی تغییر سختی سطح و خواص فیزیکی و مکانیکی قطعات چاپ شده با روش استریولیتوگرافی برپایه تابش پروژکتور در اثر افزودن نانو ذرات سیلیکا به رزین پلیمری با ساختمان متاکریلاتی می باشد. علت انتخاب این روش بین روش‌های چاپ سه بعدی وضوح بالا، سرعت بالای چاپ و صنعتی بودن آن است. برای این منظور نانوذرات سیلیکا در درصدهای وزنی 1، 3و 5 به‌وسیله هموژنایزر اولتراسونیک به رزین اضافه شدهاست. به‌منظور بررسی و تشخیص خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه‌ها آزمونهای بارکول، کشش، میکروسکوپی الکترونی روبشی و طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه انجام شد. باتوجه به نتایج به‌دست‌آمده افزایش سختی سطح برای لایه آخر نمونه حاوی 5 درصد وزنی نانوذرات سیلیکا در مقایسه با نمونه خالص در حالت بدون پساپخت 76 درصد و پس از کامل شدن پساپخت (105 دقیقه) 16 درصد بوده‌است. همچنین بین درصدهای مختلف نانوذره، نمونه حاوی 3 درصد وزنی با افزایش 5.7 درصدی مدول کششی نسبت به نمونه خالص بهترین نتایج را داشت. در ادامه اصلاح سطح سیلانی نانوذرات انجام شد و نتایج آزمون‌ها نشان داد که در بین درصدهای تهیه‌شده مجددا 3 درصد وزنی به‌دلیل پخش بهتر ذرات در ماتریس نتایج بالاتری از خود به نمایش گذاشت و باعث بهبود 8.8 درصدی استحکام نسبت به نمونه خالص شد.

کلیدواژه ها:

چاپ‌ سه‌بعدی ، خواص فیزیکی و مکانیکی ، رزین پخت ‌نوری ، نانو کامپوزیت‌های پلیمری ، اصلاح سطح