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3D打印,是一種增材制造方法,相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械加工“減材制造”技術(shù)而言,是一項(xiàng)制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革命,展現(xiàn)了新時(shí)代個(gè)性化創(chuàng)造的潛力。材料是3D打印技術(shù)的關(guān)鍵,決定了3D打印的應(yīng)用趨勢(shì),也決定了 3D打印的發(fā)展方向。東莞齊樂(lè)實(shí)業(yè)作為專(zhuān)業(yè)從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、手板、快速模具、3D打印等技術(shù)的廠商,為大家介紹3D打印中最常見(jiàn)的材料——光敏樹(shù)脂材料。
什么是3D打印光敏樹(shù)脂材料?光敏(UV)樹(shù)脂材料是一種常見(jiàn)的3D打印材料,一般為液態(tài),是由光引發(fā)劑與單體或預(yù)聚合物構(gòu)成的材料,主要由共聚物、添加劑和稀釋劑組成,添加劑具體為光引發(fā)劑。
添加光引發(fā)劑,通過(guò)一定波長(zhǎng)紫外光的照射,可以引發(fā)共聚物的聚合反應(yīng),使得液態(tài)的光敏樹(shù)脂材料固化,這種過(guò)程被稱(chēng)為液態(tài)光固化樹(shù)脂過(guò)程,經(jīng)常應(yīng)用于立體光固化3D打印技術(shù)中。
光敏樹(shù)脂材料的性能類(lèi)似于ABS樹(shù)脂,其具有機(jī)械強(qiáng)度高、無(wú)揮發(fā)性氣味、適用領(lǐng)域廣、便于儲(chǔ)存等特點(diǎn),并且光敏樹(shù) 脂材料的制備過(guò)程短,容易固化,成形精度高、表面效果好,適用于光固化成型( SLA )快速成型設(shè)備 。
3D打印光敏樹(shù)脂的優(yōu)勢(shì)有哪些?通過(guò)這種材料得到的產(chǎn)品表面精度高,可以展現(xiàn)出較好的3D打印產(chǎn)品細(xì)節(jié),提高產(chǎn)品精度、表面質(zhì)量、可靠性、恒定性等;適合在精密材料加工中應(yīng)用,尤其是在精密零件、鑄模制造業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用。光敏樹(shù)脂材料主要是包括硬料、軟料、彈性料、彩色料、透明料、耐高溫料、高強(qiáng)度料,這些材料超越了傳統(tǒng)塑料的性能。
光敏樹(shù)脂材料可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)固化。利用 3D打印設(shè)備對(duì)光敏樹(shù)脂材料進(jìn)行逐層掃描、逐層堆結(jié),從而得到3D打印成品;反應(yīng)速度快,可實(shí)現(xiàn)高效率成形,粘度適中,能匹配光固化成型裝備的再涂層要求;固化前性能穩(wěn)定,可見(jiàn)光照射下不發(fā)生固化;固化收縮小,成形時(shí)的變形及內(nèi)應(yīng)力減少,固化后,機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性好;毒性及刺激性小,減少對(duì)環(huán)境及人體的傷害。
但是其也具有劣勢(shì),與大多數(shù)高分子聚合物相比,UV樹(shù)脂的生產(chǎn)成本較高,是高分子聚合物領(lǐng)域中的“貴族”,所以高 昂的制備成本在一定程度上限制了UV樹(shù)脂材料在3D打印領(lǐng)域中的發(fā)展。
光敏樹(shù)脂材料在概念設(shè)計(jì)的交流、單件小批量精密制造、產(chǎn)品模型等諸多方面都有涉及,廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、電器、藝術(shù)品以及醫(yī)療等行業(yè)。尤其在醫(yī)療、產(chǎn)品模型等方面發(fā)揮重要作用。由于光固化技術(shù)正朝向更高精度的微納米尺度發(fā)展,未來(lái),光敏樹(shù)脂材料將在微機(jī)械制造方面有極大地應(yīng)用前景。
光敏樹(shù)脂材料在3D打印材料領(lǐng)域應(yīng)用的研究很多,除了UV樹(shù)脂外,酸酐、PUA、乙烯基酯樹(shù)脂等也屬于被廣泛使用的光敏樹(shù)脂材料。目前材料、設(shè)備的發(fā)展已經(jīng)到了成熟階段, 3D打印避免了開(kāi)模環(huán)節(jié),適應(yīng)小批量生產(chǎn)與復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件定制。
(責(zé)任編輯:fqj)
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