一提到光固化 3D打印技術(shù),就必然會(huì )提及光敏樹(shù)脂。光固化的原理是利用紫外光或其他光束來(lái)固化液體光敏樹(shù)脂。光敏樹(shù)脂材料在 3D 打印中的成品具有出色的細節和高表面質(zhì)量,能夠通過(guò)噴漆等工藝進(jìn)行上色。這種材料主要用于打印對模型精度和表面質(zhì)量要求較高的精細模型與復雜設計模型,例如手板、手辦、首飾以及精密裝配件等。
3D 打印所用的光敏樹(shù)脂主要采用自由基聚合的丙烯酸酯體系。光敏樹(shù)脂是最早應用于 3D 打印的材料之一,適用于光固化成形。其主要成分是能發(fā)生聚合反應的小分子樹(shù)脂(預聚體、單體),同時(shí)添加了光引發(fā)劑、阻聚劑、流平劑等助劑,在特定光照(通常為紫外光)下會(huì )發(fā)生聚合反應從而實(shí)現固化。
光敏樹(shù)脂的特點(diǎn)如下:
總體而言,3D 打印用的光敏樹(shù)脂有以下幾方面要求:
-
固化前性能穩定,一般要求在可見(jiàn)光照射下不發(fā)生固化;
-
反應速度快,更高的反應速率能夠實(shí)現高效率成形;
-
粘度適中,以滿(mǎn)足光固化成形裝備的再涂層需求;
-
固化收縮小,以減少成形時(shí)的變形及內應力;
-
固化后具備足夠的機械強度和化學(xué)穩定性;
-
毒性及刺激性小,以降低對環(huán)境及人體的傷害。
此外,在一些特殊的應用場(chǎng)景中還會(huì )有其他需求。比如,應用于鑄造的光敏樹(shù)脂要求低灰分甚至無(wú)灰分;用于牙科矯形器或植入物制造的樹(shù)脂要求對人體無(wú)毒或可生物降解等性能。
然而,光敏樹(shù)脂也存在一些不足之處。它相對價(jià)格較高,且韌性和強度不足,容易斷裂。同時(shí),在高溫狀態(tài)下,打印件容易彎曲變形,承重力不夠。
光敏樹(shù)脂材料有許多不同的類(lèi)別,細分的光敏樹(shù)脂材料由于配方或制作方式的不同而呈現出不同的性能,也適合應用于不同的領(lǐng)域。目前可用于 3D 打印的光敏樹(shù)脂種類(lèi)繁多,許多公司和科研機構也在不斷研究新的材料。你可以根據自己的需求,選擇適合自己的材料種類(lèi)。