柳州3D打印

柳州3D打印

3D打印树脂介绍

    

以工业原料为基础合成光敏树脂预聚物,实验中使用的其它树脂基质也均为工业产品,为树脂的工业生产与推广奠定了基础。单纯使用各种丙烯酸树脂作为光敏树脂的组成成分,不同于目前多数的阳离子光引发剂催化聚合环氧树脂与丙烯酸树脂混合体系,降低了光敏树脂的生产成本与入门难度。使用的丙烯酸酯树脂为自由基引发体系,有光照则进行聚合,无光则不产生自由基,不发生聚合反应。相比较阳离子引发体系具有更高的可控性,提高打印模型的精度。使用不同种类的预聚物与活性稀释剂,改变树脂固化后的性能,合成了不同性能的光敏树脂,为合成不同功能的光敏树脂提供了参考思路。


光敏树脂的固化与高分子的加成聚合相同,都是较小分子在一定条件下双键打开相互聚合。在这个过程中,分子之间的作用力由原来的范德华力转变成为共价键相互连接,同时在液体中排列比较混乱的分子变的有序起来。这二者共同作用,使打印出来的树脂模型体积尺寸与数字模型中的尺寸不相符合,影响制造的精确程度,甚至有可能使支撑件脱落,影响模型的制作。


对树脂固化后的力学性能进行了测试,普通光敏树脂的拉伸强度为39.215MPa,压缩强度为3.941MPa,弯曲强度为60.891MPa;其相比Formlabs光敏树脂的拉伸强度48.201MPa、压缩强度14.042MPa与弯曲强度47.233MPa分别为81.36%、28.06%与128.92%。


不同牌号的环氧树脂在固化后可以表现出不同的物理性质,在力学性能上也有所不同,因此可以以普通光敏树脂的配方为蓝本,通过更换环氧树脂的种类,同时搭配不同官能度的聚氨酯丙烯酸酯树脂与交联剂来对树脂固化后的性能进行调整,开发出不同性能的光敏树脂。


实验的目的为设计出一种柔性3D打印光敏树脂,因此对于配方内预聚物就与之前的不同。需要的是一种分子链长较长的、具有一定的柔软度、可以发生自由基光引发聚合反应的分子,根据环氧树脂的结构通式可以发现,环氧树脂具有一定的线性结构,且分子链长随着环氧值的降低而增长,但是如果分子链长过长会损失一部分机械性能,而且树脂黏度过大,会对合成过程与添加稀释剂的量造成影响。聚氨酯丙烯酸酯树脂固化以后,自身就具有一定的柔韧性,脂肪族低官能度聚氨酯的柔韧性就更为突出。因此选用E-20环氧丙烯酸酯可以使树脂在具有一定的机械强度同时具有较低的硬度,选用聚氨酯4236树脂可以增加树脂的韧性与耐磨程度。


活性稀释剂的选择要求同预聚物的选择要求比较相近,同样要求为分子链长较长的、具有一定的柔软度、可以发生自由基光引发聚合反应的分子,最为符合该要求的活性稀释剂为SC-Ⅰ。为使光敏树脂具有较快的固化速率与较高的交联程度,需同时在树脂内添加交联剂,具有较高的官能度(≥2),根据各种交联剂单独固化后的特性选择SC-Ⅳ。根据最优水平的光敏树脂配方,将其中的预聚物聚氨酯423用聚氨酯4236替代,E-44环氧丙烯酸酯树脂用E-20环氧丙烯酸酯树脂替代,SC-Ⅱ和SC-Ⅲ用SC-Ⅳ替代,初步形成一个新的配方。



你可能感兴趣的类似3D打印资讯

3D打印导向器的设计、模型的构建

3D打印技术在教学方面的研究探索

3D打印快速固化成型技术的研究意义

南非发布了目前世界上体积最大的3D打印机



2019-12-26 14:50:09