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3D打印所使用的光敏树脂材料的基本要求

更新时间: 2019-12-26 10:51:31  查看次数: 596    
光敏树脂是光固化快速成形(SLA)的成形材料,固化前其物理性质类似于光固化漆,都是有一定黏度的、透明或半透明的液体;固化后属于高分子的工程材料。光固化成形材料的首先决定了成形件的制造成本,同时成形件的尺寸精度、机械性能以及在成形过程中发生的形变都与成形材料的性质密切相关,因此对光敏树脂有特殊性能的要求。


固化灵敏度要高

SLA制造模型时是由计算机控制紫外激光束对光敏树脂进行扫描,激光束的照射光斑面积约为3mm²,光斑在扫描时移动速度约为2m/s,每一个单层树脂的固化厚度最大可达0.5mm。这就要求光敏树脂在受到紫外激光束的照射后,可以迅速发生聚合反应开始固化;在紫外激光照射结束后,聚合反应可以立刻停止,不影响固体周围未固化的液体光敏树脂。


固化体积收缩率要低

由于树脂固化后分子间距离的减小以及分子由无序变成有序排列,会导致树脂在固化前后的体积有一定的收缩。光敏树脂固化时发生的体积收缩,会造成模型尺寸大小发生变化,影响模型制造的精度;严重时会造成模型发生变形,导致模型制作失败。因此降低光敏树脂的体积收缩率,是提高模型制造精度的关键。


黏度要低

光固化快速成形(SLA)制造模型是将多层固化了的光敏树脂叠加而成的,每一层固化完成后会随着工作平台的移动一个单层模型厚度的距离。液体树脂会由于表面张力等因素的作用,自动将已经固化的树脂表面进行覆盖。但是如果光敏树脂的黏度较高,不能迅速完成覆盖,就需要刮板对树脂液面进行刮平处理来加速液体树脂的流平,使树脂可以更快的对固体表面进行覆盖。因此需要低黏度的光敏树脂,可以加快打印制造的速度。


贮存稳定性要高

光固化快速成形(SLA)制造过程中使用的光敏树脂通常是一次性加入到树脂槽内,中途只添加不取出。在长期的使用过程中树脂的性能要基本保持不变,这就要求光敏树脂具有很好的可见光稳定性、热稳定性、化学稳定性(不与氧气反应)与组成稳定性(组分具有较低的饱和蒸汽压)。


其他要求

光敏树脂的透明度要高,这样有利于紫外光的照射与固化。无毒无味,不污染工作与生活环境,不对实验人员与实验设备造成危害。固化以后具有良好的力学性能,如较高的断裂强度、压缩强度与拉伸强度等,可以满足模型的使用要求。



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