Vat Photopolymerization giver høj præcision og meget fine overflader

I dag har flere industrier taget Vat Photopolymerization til sig. Det skyldes især teknologiens høje præcision i overfladerne, et stort materialeudvalg og unikke materialeegenskaber.

Vat Photopolymerization teknologien fungerer kort fortalt ved, at et plastmateriale bliver bundet sammen af en kemisk reaktion i et lukket system. Selve materialet består af en flydende resin, som er placeret i et kar, hvor resinen hærdes med en lyskilde. På den måde bliver såkaldte radikaler frigjort i væsken og danner polymerkæder, som så bliver hærdet til et fast materiale på platformen, der er placeret i maskinen. Når man printer med resin, er det samtidig vigtigt, at man under designprocessen indtænker indre kanaler eller huller, så man sikrer, at man kan få al overskydende resin ud af emnerne.
​​ Prøv vores online kursus om Vat Photopolymerization

Bottom-Up eller Top-Down?

Alt efter hvor platformen er placeret i maskinen, skelner man mellem Bottom Up og Top Down maskiner, hvor forskellen ligger i elevationsteknologien og hvor lyskilden kommer fra.

- I begge maskiner vil man have et kar med den fotokemiske væske: Men ved Top Down maskiner vil der være en platform, der gradvist går længere ned i karret. Derimod vil man med Bottom Up maskiner trække platformen op ad karet med den fotokemiske væske. Det vil selvfølgelig også give nogle begrænsninger for, hvor stort du kan lave dit emne, for er emnet for tungt, er der sandsynlighed for, at det vil falde af printpladen, forklarer Sigurd Vigen Pedersen, konsulent på Teknologisk Institut.

Høj nøjagtighed og mange materialer at vælge imellem

En oplagt fordel ved Vat Photopolymerization er det store kartotek af materialer, der byder på fine tolerancer, som er super præcise sammenlignet med andre 3D-print teknologier. Emnernes præcise overflader betyder blandt andet, at teknologien er meget anvendt inden for både dental- og audioindustrien, hvor 97 procent af alle høreapparater i dag bliver fremstillet med Vat Photopolymerization. Samtidig er Vat Photopolymerization en ud af kun to 3D-print teknologier, der har mulighed for at printe med gennemsigtige materialer, hvilket har fået stor popularitet inden for dentalindustrien til print af bøjler eller print af prototyper til billygter.

Selvom teknologien lægger op til stor materialefrihed, betyder det ikke nødvendigvis, at alle materialer har lige gode egenskaber for det specifikke print.

-  Når det kommer til materialer, er det nemmere at designe med materialer til et specifikt brug, men der er ikke et materiale, der kan det hele, som vi mere eller mindre ser ved Powder Bed Fusion. I stedet for har hvert materiale sin specifikke brugscase, som også betyder, at man skal være dygtig til at vælge materiale, når man arbejder med Vat Photopolymerization, lyder det fra Sigurd Vigen Pedersen.

Fra støbeværktøjer til færdige komponenter  

Når det kommer til udviklingen inden for Vat Photopolymerization, handler det særligt om støbeværktøjer til sprøjtestøbning af plast, hvor det både er muligt at lave komplekse støbte emner eller at lave en voksmodel af den endelige støbeform.
​​ Læs om alle AM teknologierne

Foruden udviklingen af støbeværktøjer har teknologien et stort udviklingspotentiale inden for fremstilling af skosåler. Vat Photopolymerization giver nemlig mulighed for at printe med elastomerer, der er polymerer med elastiske egenskaber, der har en gummielastisk plast. Derfor er teknologien oplagt at anvende til at designe skosåler, der kræver individuel tilpasning – det har eksempelvis Adidas og New Balance benyttet sig af.

Sprøde og UV-følsomme emner

Der er en lang række umiddelbare fordele ved at anvende Vat Photopolymerization, men er der også visse ulemper.

Ulemperne ved teknologien er relateret til materialeegenskaberne: Selvom teknologien gør det muligt at anvende mange forskellige materietyper, skal man være opmærksom på, at emnerne ofte er mere sprøde og porøse end ved andre 3D-print teknologier. Derfor er de mekaniske egenskaber heller ikke lige så gode ved slutproduktet, fordi teknologien printer med hærdet plast

- Sigurd Vigen Pedersen, Teknologisk Institut

- En anden ulempe er også, at hærdet plast er UV-sensitivt. Det betyder, at hvis emnet er ude i solen, vil det hærde over en periode, og dermed bliver egenskaberne også forringet over tid - medmindre man selvfølgelig lukker overfladen med overfladebelægning eller lak, lyder det fra Sigurd Vigen Pedersen, som tilføjer:

- Samtidig ser vi også, at der er kommet meget mere data på materialerne, og det betyder, at materialerne løbende vil blive bedre og bedre til at modstå UV-lys.

Hurtigere maskiner og (flere) unikke materialer

Når det kommer til fremtiden for Vat Photopolymerization, er der flere parametre, man med fordel vil kunne skrue på for at få endnu mere ud af teknologien. Derfor gætter Sigurd Vigen Pedersen på, at et muligt fremtidsscenarie for teknologien kunne være en forøgelse af maskinernes hastighed for at effektivisere printprocessen. Et andet gæt på et muligt fremtidsscenarie er, at der sker en videreudvikling på materialefronten, hvilket kan betyde (flere) unikke tilpassede materialer med særlige applikationer, der i sidste ende kan fungere som slutkomponenter.
​

Det bliver interessant at se, om de materialer og processer, der er på markedet nu og i den nærmeste fremtid, bliver gode og stærke nok til at printe slutkomponenter til high-runner industrierne, såsom biler og fly

- Sigurd Vigen Pedersen, Teknologisk Institut

Vil du vide mere om Vat Photopolymerization?

Er man som virksomhed interesseret i at vide mere, prøve Vat Photopolymerization af eller få implementeret teknologien, står Teknologisk Institut klar til at vejlede virksomheder til de bedst mulige løsninger eller skabe kontakt med de rette samarbejdspartnere. Derudover tilbyder Teknologisk Institut online undervisningsmateriale for at give indblik i Vat Polymerisation samt andre 3D-print teknologiers muligheder og begrænsninger.