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光敏树脂材料为什么被广泛用于3D打印?

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wjunxi 发表于 2022-1-9 14:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
  3D打印,是一种增材制造方法,相对于传统机械加工“减材制造”技术而言,是一项制造业领域的技术革命,展现了新时代个性化创造的潜力。材料是3D打印技术的关键,决定了3D打印的应用趋势,也决定了3D打印的发展方向。3d打印 工装夹具小编为大家介绍3D打印中最常见的材料——光敏树脂材料。


  什么是3D打印光敏树脂材料?


  光敏(UV)树脂材料是一种常见的3D打印材料,一般为液态,是由光引发剂与单体或预聚合物构成的材料,主要由共聚物、添加剂和稀释剂组成,添加剂具体为光引发剂。


  添加光引发剂,通过一定波长紫外光的照射,可以引发共聚物的聚合反应,使得液态的光敏树脂材料固化,这种过程被称为液态光固化树脂过程,经常应用于立体光固化3D打印技术中。


  光敏树脂材料的性能类似于ABS树脂,其具有机械强度高、无挥发性气味、适用领域广、便于储存等特点,并且光敏树脂材料的制备过程短,容易固化,成形精度高、表面效果好,适用于光固化成型(SLA)快速成型设备。


  3D打印光敏树脂的优势有哪些?


  1.通过这种材料得到的产品表面精度高,可以展现出较好的3D打印产品细节,提高产品精度、表面质量、可靠性、恒定性等;适合在精密材料加工中应用,尤其是在精密零件、铸模制造业中的大规模应用。


  2.光敏树脂材料主要是包括硬料、软料、弹性料、彩色料、透明料、耐高温料、高强度料,这些材料超越了传统塑料的性能。


  3.光敏树脂材料可在短时间内实现固化。利用3D打印设备对光敏树脂材料进行逐层扫描、逐层堆结,从而得到3D打印成品;反应速度快,可实现高效率成形,粘度适中,能匹配光固化成型装备的再涂层要求;


  4.固化前性能稳定,可见光照射下不发生固化;固化收缩小,成形时的变形及内应力减少,固化后,机械强度和化学稳定性好;


  5.毒性及刺激性小,减少对环境及人体的伤害。


  但是其也具有劣势,与大多数高分子聚合物相比,UV树脂的生产成本较高,是高分子聚合物领域中的“贵族”,所以高昂的制备成本在一定程度上限制了UV树脂材料在3D打印领域中的发展。


  3D光敏树脂材料的应用


  光敏树脂材料在概念设计的交流、单件小批量精密制造、产品模型等诸多方面都有涉及,广泛应用于航空、汽车、电器、艺术品以及医疗等行业。尤其在医疗、产品模型等方面发挥重要作用。由于光固化技术正朝向更高精度的微纳米尺度发展,未来,光敏树脂材料将在微机械制造方面有极大地应用前景。


  光敏树脂材料在3D打印材料领域应用的研究很多,除了UV树脂外,酸酐、PUA、乙烯基酯树脂等也属于被广泛使用的光敏树脂材料。目前材料、设备的发展已经到了成熟阶段,3D打印避免了开模环节,适应小批量生产与复杂结构零部件定制。

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