Resin

Fra Bitraf
Hopp til navigering Hopp til søk

RESIN er en fellesnevner for alle typer "plast" produkter, og kan omfavne alt fra tyggegummi til plexiplater. Så resin er en bred terminologi for mange produkter.

Wikipedia innleder beskrivelsen av resin slik: "In polymer chemistry and materials science, resin is a solid or highly viscous substance of plant or synthetic origin that is typically convertible into polymers."

Resin Typer

Det er to hovedgrupper resin Thermoplastic og Thermosetting. Begge typene er i bruk på Bitraf.

Thermoplastic

En termoplast, eller termosoft plast, er et plastisk polymermateriale som blir bøyelig eller formbart ved en viss forhøyet temperatur og stivner ved avkjøling.
Termoplast typer som:

  • Acryl / PMMA
  • HDPE
  • Delrin
  • Polypropylen PP
  • Polystyren PS
  • Polyvinylklorid PVC
  • ABS
  • Teflon PTFE (Polytetrafluoretylen)

Også PLA (Polylactic acid eller polylactide) som vi bruker mest til 3D printing er i kategorien termoplast.

Thermosetting

En termoherdende polymer, ofte kalt thermoset, en polymer som oppnås ved irreversibelt herding, en myk fast eller viskøs flytende prepolymer (harpiks). Herding induseres av varme eller passende stråling og kan fremmes ved høyt trykk, eller blanding med en katalysator. Varme påføres ikke nødvendigvis eksternt, men genereres ofte ved reaksjonen av harpiksen med et herdemiddel (katalysator, herder). Herding resulterer i kjemiske reaksjoner som skaper omfattende tverrbinding mellom polymerkjeder for å produsere et usmeltelig og uløselig polymernettverk.

Polyester Epoxy Polyurethane
- eldre kjemi
- skjør
- resin+katalysator
- trenger forsterkning
- Sterkere
- resin+herder
- stivere plast
- allsidig
- skum
- gummi
- stiv
- gjennomsiktig



Polyester

Polyester er en kategori av polymerer som inneholder den funksjonelle estergruppen i hver gjentatte enhet i hovedkjeden. Som et spesifikt materiale refererer det oftest til en type som kalles polyetylentereftalat (PET). Polyestere inkluderer naturlig forekommende kjemikalier, som i planter og insekter, samt syntetiske stoffer som polybutyrat. Naturlige polyestere og noen få syntetiske er biologisk nedbrytbare, men de fleste syntetiske polyestere er det ikke. Syntetiske polyestere brukes mye i klær.

Polyesterfibre spunnes noen ganger sammen med naturlige fibre for å produsere en klut med blandede egenskaper. Bomull-polyesterblandinger kan være sterke, rynke- og rivebestandige og redusere krymping. Syntetiske fibre som bruker polyester har høy motstand mot vann, vind og miljø sammenlignet med planteavledede fibre. De er mindre brannsikre og kan smelte når de antennes.

Flytende krystallinske polyestere er blant de første industrielt brukte flytende krystallpolymerer. De brukes for sine mekaniske egenskaper og varmebestandighet. Disse egenskapene er også viktige i deres anvendelse som en avslitbar tetning i jetmotorer.

Naturlige polyestere kunne ha spilt en betydelig rolle i livets opprinnelse. Lange heterogene polyesterkjeder og membranløse strukturer er kjent for å lett dannes i en en-beholder-reaksjon uten katalysator under enkle prebiotiske forhold.

Epoxy

Epoksy er familien av basiskomponenter eller herdede sluttprodukter av epoksyharpikser. Epoksyharpikser, også kjent som polyepoksider, er en klasse av reaktive prepolymerer og polymerer som inneholder epoksidgrupper. Den funksjonelle epoksidgruppen kalles også samlet epoksy. IUPAC-navnet for en epoksidgruppe er en oksiran.

Epoksyharpikser kan reageres (kryssbundet) enten med seg selv gjennom katalytisk homopolymerisasjon, eller med et bredt spekter av ko-reaktanter, inkludert polyfunksjonelle aminer, syrer (og syreanhydrider), fenoler, alkoholer og tioler (vanligvis kalt merkaptaner). Disse ko-reaktantene blir ofte referert til som herdere eller herdere, og tverrbindingsreaksjonen blir ofte referert til som herding.

Reaksjon av polyepoksider med seg selv eller med polyfunksjonelle herdere danner en termoherdende polymer, ofte med gunstige mekaniske egenskaper og høy termisk og kjemisk motstand. Epoksy har et bredt spekter av bruksområder, inkludert metallbelegg, bruk i elektronikk, elektriske komponenter, lysdioder, elektriske høyspenningsisolatorer, produksjon av malerkost, fiberforsterkede plastmaterialer og lim for strukturelle og andre formål.

Helserisikoen forbundet med eksponering for epoksyharpiksforbindelser inkluderer kontakteksem og allergiske reaksjoner, samt luftveisproblemer fra å puste inn damp og slipestøv, spesielt når de ikke er fullstendig herdet.

Polyurethane

Polyurethane.svg.png







Polyuretan (ofte forkortet PUR og PU) refererer til en klasse polymerer sammensatt av organiske enheter forbundet med karbamat (uretan) lenker. I motsetning til andre vanlige polymerer som polyetylen og polystyren, produseres polyuretan fra et bredt spekter av utgangsmaterialer (monomerer) og er derfor en klasse av polymerer, snarere enn en distinkt forbindelse. Denne kjemiske varianten tillater polyuretaner med svært forskjellige fysiske egenskaper, noe som fører til et like bredt spekter av forskjellige bruksområder. Disse inkluderer: stivt og fleksibelt skum, lakk og belegg, lim, elektriske pottemasser og fibre som spandex og PUL. Av disse er skum den største enkeltapplikasjonen, og står for 67 % av all polyuretan produsert i 2016.

Polyuretanpolymerer er tradisjonelt og oftest dannet ved å reagere et di- eller triisocyanat med en polyol. Siden polyuretaner inneholder to typer monomerer, som polymeriserer etter hverandre, er de klassifisert som alternerende kopolymerer. Både isocyanatene og polyolene som brukes til å lage polyuretaner inneholder i gjennomsnitt to eller flere funksjonelle grupper per molekyl.

Epoxy vs. Polyurethane

Så hvordan velge mellom de to gruppene. Hva skal man vurdere for sitt prosjekt? Det er noen enkle egenskaper som skiller de to gruppene og som kan være en fordel å kjenne til.

Epoxy Polyurethane
Herde kurve
Bitraf Polyurethane LIN S.png
Bitraf Polyurethane LOG S.png
Herding - Linjer
- gjevn herde prosess
- Vanligvis lengere herdeprosess
- Variabel (log)
- umiddelbar herding
- Raskere herding
Fuktighet Tåler fukt Senitiv mot fuktighet
Bruk Høy tolereanse på blanding Lav toleranse - nøyaktig blanding



Ved støping i epoxy so har en jevn herde kurve vil man ha mer kontrooll på prosessen og kunne eventuelt jobbe med resinen lengere fom for eksempel ved at man kan overflate behandle en bordplate med varme for å få en glassklar og boblefri overflate. Polyurethane har en herde periode som raskt går fra flytene til en gele eller helt herdet overflate. Så når først herdingen begynner så vil den raskt være vanskelig å bearbeide videre. Derfor må man være nøye med å lese produktets datablad for herde tid og det som oftest er nevnt som Pot life, som er den tiden man har før produkte begynner hrde prosessen.

Her er eksempel på Pot Life og Cure Time for Smooth-On sitt Smooth-Cast produkter:

Produkt pot Life Cure Time Farge Hardhet
Smooth-Cast™ 300 3 min 10 min Hvit 70 D
Smooth-Cast™ 300Q 30 sec 5 min Hvit 70 D
Smooth-Cast™ 305 7 min 30 min Hvit 70 D
Smooth-Cast™ 310 20 min 4 timer Hvit 70 D
Smooth-Cast™ 320 3 min 10 min Off White 70 D
Smooth-Cast™ 321 9 min 30 min Off White 70 D
Smooth-Cast™ 322 20 min 4 timer Off White 70 D
Smooth-Cast™ 325 2,5 min 10 min Clear Amber 72 D

Les mer om Smooth-Cast her: https://www.smooth-on.com/product-line/smooth-cast/

Boblefritt - Vakuum/trykk kammer

Når man skal støpe med klare resin typer ønsker man ofte et boble fritt sluttresultat. Og ingen ting er mer tilfredstillende enn å se ett ferdig reslutat klart og helt fritt for luft bobler.

  1. Vente tolmodig til boblene er forsvunnet (forhåpentlig før det herder)
  2. Varmt vann - vannbad. Forsikte ved polyurethan som ikke liker fuktighet.
  3. Oppvarming med varmeplate
  4. Lighter, hårføner og varmluftpistol
  5. Vakuum kammer
  6. Trykk kammer

Oppvarming vil øke vikositeten og gjør at bobler stiger fortere til overflaten. Med en lighter, hårføner eller varluftspistol vil man få lyftbobler til å sprekke på overflaten. Det vil variere på om man støper tynne eller tykke lag. Myke eller harde resin typer. Ved bruk av vakuum kammer vil man kunne få ut så mye luft av resinen før herding og dermed få mindre bobledanelser. Sjekk anbefalt vakuum tid (3-5 min). For lenge i vakuum kan få resin til å "koke" som danner mer luftbobler. Støper man i en resin som skal være hard kan man bruke trykk kammer. Det vil komprimere luftbobler til å bli mikroskopiske og usynlige. Er det viktig å få helt klare produkter som ved støping av linser så vil det være anbefalt med å kjøre resin i vakuum kammer først og så la delene herde ferdig i ett trykk kammer under 5-6 bar trykk.
Chamberslinehero.png


Vakuum kammer krever lite kunskap og er en enkel måte å få tatt luft ut av resin før herding. Man må her kun være kjent med herde tiden på resinen sånn at man får kjørt produktet i vakuum og har tidf til å få resin i formen før den herder. Man kan enten kjøre resinene delene hver for seg før blanding eller etter man har blandet de sammen og herde prosessen har startet. De fleste resin typer vil i vakuum ekspandere ca til det 3 dobbelte. Så husk å ha god plass i beholderen man har resinen så den ikke flyter over kanten.

Trykk kammer krever mer bevisthet hva man gjør. Og anbefaler at noen tar deg gjennom prosessen før du starter! Det kan fort bli hull i taket eller værre hvis man ikke er trygg på hva man gjør. Det er her om å gjøre å få formen og resin inn i trykkammer og trykket opp før herde prosessen begynner. Det skal så stå i kammeret under trykk i hele herde perioden. Her er det og viktig å vita at mann har vannavskiller på trykkluften så man eventuelt ikke får inn fuktihet ved støping av polyuretane som kan forhindre herde prosessen og gjør at man kan ødlegge også formen.