Préparation et performances d'une encre diélectrique pour impression 3D à haute performance et faible retrait

Bei-bei Su ,  

Yong-quan Jiang ,  

Ruo-tong Gao ,  

Li-shuai Zong ,  

Jin-yan Wang ,  

Xi-gao Jian ,  

摘要

Avec le développement rapide de la technologie d'impression 3D et l'expansion continue de ses domaines d'application, les exigences concernant la stabilité dimensionnelle des pièces moulées augmentent. Cependant, le problème de retrait volumique lors du processus de durcissement rapide aux UV limite sévèrement l'application de cette technologie. Cette étude utilise divers monomères di-fonctionnels vinyle éther — diéthylène glycol divinyl éther (DVE2), triéthylène glycol divinyl éther (DVE3), 1,4-butane diol divinyl éther (BDOVE) et 1,4-diméthylcyclohexane divinyl éther (CHDM) — mélangés avec des oligomères de polyuréthane acrylique (PUA) et des monomères diluants actifs. Un système de photopolymérisation hybride radical/cationique a permis la formation d'une structure réticulée tridimensionnelle, inhibant efficacement le retrait dû à la concentration des contraintes. Le système de résines hybrides vinyle éther/acrylique présente un faible taux de retrait au durcissement. En particulier, la résine PUA-CHDM avec ajout de 1,4-diméthylcyclohexane divinyl éther présente un taux de retrait de seulement 7,31 %, nettement inférieur à celui des résines photosensibles commerciales (environ 10 %). De plus, ce système permet un durcissement rapide en 60 s et possède d'excellentes performances mécaniques (résistance à la traction >70 MPa) et une stabilité thermique (température de transition vitreuse Tg = 227 ℃). À une fréquence de 15 GHz, la constante diélectrique (Dk) est de 2,72 et la perte diélectrique (Df) de 0,0159. Le PUA-CHDM a été choisi comme encre diélectrique et combiné avec de l'argent nanométrique, permettant l'impression de circuits avec une bonne conductivité électrique. Cette étude offre une solution de matériau photopolymère combinant fabrication rapide, haute résistance mécanique et excellentes performances diélectriques pour la fabrication additive de haute précision, montrant de grandes perspectives d'application dans la fabrication de précision pour l'emballage microélectronique et les dispositifs de communication à haute fréquence.

关键词

vinyl éther; acrylique; photopolymérisation; faible taux de retrait

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