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3D打印模型原料的應(yīng)用與展望

來源:杰呈3D打印 發(fā)布時間:2020/6/8 9:15:55 瀏覽次數(shù):71
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光敏樹脂的組成主要有齊聚物、稀釋劑、光引發(fā)劑。齊聚物作為主體組成部分決定著光敏樹脂的粘度、硬度、固化后收縮率、強(qiáng)度等性質(zhì),稀釋劑可調(diào)節(jié)光敏樹脂的粘度,并參與聚合,不易揮發(fā),光引發(fā)劑則在受到特定波長照射時會形成較高活性的自由基,作用于聚合物使其聚合,光引發(fā)劑決定著光敏樹脂的固化速率和固化強(qiáng)度。目前用于研究的光敏樹脂主要為紫外光固化樹脂。3D打印光敏樹脂的優(yōu)缺點(diǎn)介紹:


光敏樹脂的優(yōu)點(diǎn):制備迅速、且可快速固化、成型后物體精細(xì)度高、適用復(fù)雜結(jié)構(gòu)物體打印、光固化時間短。全程由計算機(jī)控制打印過程,節(jié)省人力資源,節(jié)約成本。


光敏樹脂的缺點(diǎn):其組成成分中的稀釋劑、光引發(fā)劑、齊聚物成本較高,打印后物品會收縮變形。因其是光敏樹脂,故需避光保存。品種單一,應(yīng)用領(lǐng)域窄。


對水包油乳液型樹脂材料進(jìn)行了研究,制備的乳液穩(wěn)定性好,光固化成型后的樣品精密度高、力學(xué)性質(zhì)優(yōu),其光固化后形成多孔結(jié)構(gòu),并向其中引入了功能性基團(tuán)擴(kuò)大了光固化樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。


近年來隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展和強(qiáng)大,科研人員也對3D打印技術(shù)的原材料進(jìn)行了深入的研究,材料種類各種各樣,光固化光敏樹脂,陶瓷,粉末,石膏,軟膠,尼龍,蠟等均可以用于3D模型打印,已有文獻(xiàn)制備的樹脂材料光固化后可形成多孔結(jié)構(gòu),其粘度大,硬度強(qiáng)度等力學(xué)性質(zhì)差,應(yīng)用領(lǐng)域窄;在其基礎(chǔ)上制備的水包油乳液型樹脂材料具有粘度小、硬度大、光固化快、穩(wěn)定性強(qiáng)、制備過程簡單易得且光固化后形成多孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),同時測試其對孔雀石綠溶液的吸附效果,并引入功能性基團(tuán),引入了可參與樹脂聚合的有機(jī)硼酸,固化后的樣品帶有硼酸基團(tuán),可用于與多元醇類物質(zhì)作用,主要研究其與糖類物質(zhì)的作用,可達(dá)到識別的效果。其未來的研究重點(diǎn)主要針對以下這幾方面:

  • 根據(jù)不同樹脂的性質(zhì)(粘度、官能度),調(diào)整各物質(zhì)的配比后并對光固化樣品的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測試,使打印后物體的力學(xué)性質(zhì)達(dá)到最佳。

  • 在原材料的選用上,盡可能使用揮發(fā)性小甚至沒有揮發(fā)性,毒性小或無毒性,力學(xué)性質(zhì)優(yōu)的樹脂,以及引發(fā)劑等其他價格低廉,易獲得的材料。

  • 在配比上也要進(jìn)行深入研究,可以考慮將多種性質(zhì)不同的樹脂混合使用,制備力學(xué)性質(zhì)優(yōu)、穩(wěn)定性好,容易儲存的水包油乳液樹脂。

  • 在應(yīng)用領(lǐng)域上進(jìn)一步擴(kuò)展,增強(qiáng)其與生產(chǎn)生活、醫(yī)學(xué)、制造業(yè)之間的聯(lián)系。



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