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好课推荐|3D打印、生物基、光固化,eSUN易生邀你来听课!

2020-03-05

经过二十多年的发展,3D打印技术在电子、工业设计、建筑、医疗、汽车、航空航天等方面取得了瞩目的成就。

 

光固化成型是目前较为成熟也是最早的3D打印技术,早在1986年,美国3D Systems公司就发明了第一台基于光固化技术的3D打印机。目前,光固化3D打印已经发展出了立体光刻成型(SLA)、数字投影(DLP)、三维打印黏结成型(3DP)和连续液面生长(CLIP)等技术。

 

图表1:闪铸科技、创想三维的光固化3D打印机产品

 

材料是3D打印技术的最核心要素,光固化成型技术对应的核心材料就是光敏树脂,其必须满足挥发性小、黏度低、固化快、热收缩率低、稳定性好、固化后有优良的力学性能等要求。

 

3D打印用光固化材料组成及作用

光固化3D打印材料包括支撑材料和实体材料。支撑材料分为相变蜡和光固化支撑材料,实体材料即光敏树脂,由低聚物、活性单体、光引发剂和少量助剂组成。

图表2:3D打印用光固化材料组成及作用

 

光敏树脂的研究进展

我国自1970年初期开始光敏树脂的研究,由于缺乏理想的光引发剂,一直没有取得实质性进展,直到1990年初期,随着新型光引发剂的出现及相关技术的突破,我国光敏树脂的研究和应用得到了长足发展。例如浙江闪铸三维科技有限公司开发了阳离子光引发剂与自由基光引发剂的混合引发剂,可用于其DLP 3D打印机;新博n88官方_新博国际平台首页(股票代码:836514)开发了二十余种光敏树脂系列产品。

图表3:eSUN易生部分光敏树脂产品

 

国外对光敏树脂的研究较早,尤其是在3D打印用光敏树脂方面有很大优势。国外光敏树脂代表企业包括美国3D Systems公司、德国EOS公司、美国Stratasys公司等,其销售策略是光敏树脂与3D打印机捆绑销售的方式,以进一步稳固在行业的技术领先优势。其中,美国Stratasys公司已经研发出的3D打印材料超过1000种。

 

发展预期

材料的多功能和高性能化

随着光固化3D打印技术的发展,其在生物医学、精密制造和工程领域将得到广泛应用。在生物医学领域,要求光敏树脂具有良好的生物相容性;在精密制造领域,要求光敏树脂具有极高的制造精度;在工程领域,要求光敏树脂具有较好的力学性能和透明度。因此,未来3D打印用光敏树脂材料将向着多功能、高性能的方向发展。

 

成型精度越来越高

随着连续液面制造技术、双光子聚合3D打印技术等新型技术的不断发展,光固化的成型精度已经提升到50μm以下,未来伴随光敏树脂改性技术进步,光固化的成型精度将会越来越高。

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