干貨！成型良好的3D打印光敏樹(shù)脂材料應(yīng)該具備哪些特征？

魔猴君  知識(shí)堂   1817天前

SLA樹(shù)脂雖然在主要成分上與一般的光固化樹(shù)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(dú)特性，使得它不同于普通的光固化樹(shù)脂。用SLA技術(shù)制造原型件，要求快速、準(zhǔn)確,對(duì)制件的精度和性能要求比較嚴(yán)格，而且要求在成形過(guò)程中便于操作。SLA性能要求較特殊，一般應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求:固化前樹(shù)脂的黏度、光敏性能、固化后材料的精度及力學(xué)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(yùn)輸、儲(chǔ)存，基本無(wú)暗反應(yīng)發(fā)生。

用于SLA的光敏樹(shù)脂通常一旦注人樹(shù)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(bǔ)加，所以樹(shù)脂的使用時(shí)間一般都很長(zhǎng)， 即要求樹(shù)脂在通常情況下下不會(huì)發(fā)生熱聚合，對(duì)可見(jiàn)光也應(yīng)有較高的穩(wěn)定性.以保證長(zhǎng)時(shí)間的成形送程中樹(shù)脂的性能穩(wěn)定。

(2) 粘度低

SLA制造過(guò)程是一層層疊加而成形的， 當(dāng)完成一層的制作時(shí)，液體表面張力的作用使得樹(shù)脂很難自動(dòng)覆蓋固化層的表面，所以做完一層后需要使用自動(dòng)刮板將樹(shù)脂液面刮平涂覆一次，等液面流平穩(wěn)定后才能進(jìn)行掃描，否則制件會(huì)產(chǎn)生缺陷。所以樹(shù)脂的黏度就成為一個(gè)重要的性能指標(biāo)，在其他性能不變的情況下，樹(shù)脂的黏度越小越好，這樣不僅可以縮短制作時(shí)間，還便于樹(shù)脂的加料以及廢液的清理。

(3) 固化收縮小

SLA的主要問(wèn)題是制造精度，成形時(shí)的收縮不僅會(huì)降低制件的精度，更重要的還會(huì)導(dǎo)敗零件的翹曲、變形、開(kāi)裂等。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使制件在成形過(guò)程中被刮板移動(dòng)，導(dǎo)致成形完全失敗。所以用于SLA的樹(shù)脂應(yīng)盡量選用收縮較小的材料。

（4）一次固化程度高。

有些SLA樹(shù)脂在制成零件后還不能直接應(yīng)用，需要在紫外光箱中進(jìn)行后固化，但固化過(guò)程中不可能保證各個(gè)方向和各個(gè)面所接收的光強(qiáng)度完金一樣.這樣會(huì)使制件產(chǎn)生整體變形，嚴(yán)重影響制件的精度。

（5）溶脹小

在成形過(guò)程中，固化產(chǎn)物浸潤(rùn)在液態(tài)樹(shù)脂中，如果固化物發(fā)生溶脹、則不僅影響制件強(qiáng)度，還會(huì)使固化部分發(fā)生膨脹，產(chǎn)生溢出現(xiàn)象，嚴(yán)重影響精度。成形后的制件表面有較多的未固化樹(shù)脂需要用溶劑清洗,洗滌時(shí)希望只清除未固化部分而對(duì)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(duì)波長(zhǎng)為355 nm的光有較大的吸收和較快的響應(yīng)速度。

SLA一般都用紫外激光器，激光的能量集中能保證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(shù)脂的時(shí)間極短，樹(shù)脂只有對(duì)該波段的光有較大的吸收和較快的響應(yīng)速度，才能迅速固化。

（7）半成品強(qiáng)度高

以保證制件在后固化過(guò)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(xué)性能

如較高的斷裂強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度、耐化學(xué)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(qiáng)度是快速成形的兩個(gè)最重要的指標(biāo)，快速成形制件的強(qiáng)度普遍不高，特別是SLA制件、以前一般都較脆，難以滿足當(dāng)作功能件的要求，但近年來(lái)一些公司也推出了韌性和強(qiáng)度較高的材料。

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（9）毒性小。

應(yīng)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(shí)避免環(huán)境污染。未來(lái)的快速成型可以在辦公室中完成，因此設(shè)計(jì)配方時(shí)更需要考慮著一點(diǎn)。