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成型良好的3D打印光敏樹脂材料應該具備哪些特征?
2021-07-22

SLA樹脂雖然在主要成分上與一般的光固化樹脂差不多,固化前類似于涂料,固化后與一般塑料相似,但SLA工藝的獨特性,使得它不同于普通的光固化樹脂。

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用SLA技術制造原型件,要求快速、準確,對制件的精度和性能要求比較嚴格,而且要求在成形過程中便于操作。

 

SLA性能要求較特殊,一般應滿足以下幾個方面的要求:

固化前樹脂的黏度、光敏性能、固化后材料的精度及力學性能

 

 

所以這種材料必須具有下列特征:

 

(1)固化前性能穩(wěn)定,便于運輸、儲存,基本無暗反應發(fā)生

 

用于SLA的光敏樹脂通常一旦注人樹脂槽中就不再取出,以后隨著使用中的不斷消耗而要往里補加。

 

所以樹脂的使用時間一般都很長, 即要求樹脂在通常情況下下不會發(fā)生熱聚合,對可見光也應有較高的穩(wěn)定性。以*長時間的成形過程中樹脂的性能穩(wěn)定。

 

(2) 粘度低

 

SLA制造過程是一層層疊加而成形的, 當完成一層的制作時,液體表面張力的作用使得樹脂很難自動覆蓋固化層的表面

 

所以做完一層后需要使用自動刮板將樹脂液面刮平涂覆一次,等液面流平穩(wěn)定后才能進行掃描,否則制件會產(chǎn)生缺陷。

 

所以樹脂的黏度就成為一個重要的性能指標,在其他性能不變的情況下,樹脂的黏度越小越好,這樣不僅可以縮短制作時間,還便于樹脂的加料以及廢液的清理。

 

 

(3) 固化收縮小

 

SLA的主要問題是制造精度,成形時的收縮不僅會降低制件的精度,更重要的還會導敗零件的翹曲、變形、開裂等。

 

嚴重時會使制件在成形過程中被刮板移動,導致成形完全失敗。所以用于SLA的樹脂應盡量選用收縮較小的材料。

 

(4)一次固化程度高

 

有些SLA樹脂在制成零件后還不能直接應用,需要在紫外光箱中進行后固化,但固化過程中不可能*各個方向和各個面所接收的光強度完金一樣.這樣會使制件產(chǎn)生整體變形,嚴重影響制件的精度。

 

 

(5)溶脹小

 

在成形過程中,固化產(chǎn)物浸潤在液態(tài)樹脂中,如果固化物發(fā)生溶脹、則不僅影響制件強度,還會使固化部分發(fā)生膨脹,產(chǎn)生溢出現(xiàn)象,嚴重影響精度。

 

成形后的制件表面有較多的未固化樹脂需要用溶劑清洗,洗滌時希望只清除未固化部分而對制件的表面不產(chǎn)生影響,所以希望固化物有較好的耐溶劑性能。

 

(6)固化速度快

 

對波長為355 nm的光有較大的吸收和較快的響應速度。

 

SLA一般都用紫外激光器,激光的能量集中能*制件具有較高的精度,但激光的掃描速度很快,一般大于 1m/s。所以光作用于樹脂的時間極短,樹脂只有對該波段的光有較大的吸收和較快的響應速度,才能迅速固化。

 

(7)半成品強度高

 

以*制件在后固化過程中不發(fā)生變形,膨脹,不出現(xiàn)氣泡以及層分離。

 

(8)固化產(chǎn)物具有較好的力學性能

 

如較高的斷裂強度、沖擊強度、硬度、耐化學試劑,易于洗滌和干燥,并具有良好的熱穩(wěn)定性。

 

其中,精度和強度是快速成形的兩個最重要的指標,快速成形制件的強度普遍不高,特別是SLA制件、以前一般都較脆,難以滿足當作功能件的要求,但近年來一些公司也推出了韌性和強度較高的材料。

 

 

 

(9)毒性小

 

應盡量避免使用有毒的低聚物、單體和光引發(fā)劑,以保障操作人員的健康,同時避免環(huán)境污染。

 

未來的快速成型可以在辦公室中完成,因此設計配方時更需要考慮著一點。

 

以上9點就是成型良好的3D打印光敏樹脂材料應該具備的特征了。