光敏樹脂:簡介,光敏樹脂特性,光敏樹脂材料的組成 | 合法醫療器材資訊網
光敏樹脂指用於光固化快速成型的材料為液態光固化樹脂,或稱液態光敏樹脂,主要由齊聚物、光引發劑、稀釋劑組成。近兩年,光敏樹脂正被用於3D列印新興 ...
簡介 有些物質遇光會改變其化學結構,光敏樹脂就是這樣一種物質。它是由高分子組成的膠狀物質。這些高分子如同散亂的鏈式交連的籬網狀碎片。在紫外線[1]照射下,這些分子結合成長長的交聯聚合物高分子。在鍵結時,聚合物由膠質樹脂轉變成堅硬物質。這種樹脂用來做印刷感光版和微晶片電路圖模。在印刷中,先把底片放在光敏樹脂上,用紫外光照射。底片透明部分下的樹脂光照後變硬,而暗區仍然柔軟。清除掉柔軟區,留下了明顯的凸形條紋,便可複製底片圖像。
光敏樹脂特性用於SLA的光固化樹脂和下面介紹的普通的光固化預聚物基本相同,但由於SLA所用的光源是單色光,不同於普通的紫外光,同時對固化速率又有更高的要求,因此用於SLA的光固化樹脂一般應具有以下特性。
(1)黏度低。光固化是根據CAD模型,樹脂一層層疊加成零件。當完成一層後,由於樹脂表面張力大於固態樹脂表面張力,液態樹脂很難自動覆蓋已固化的固態樹脂的表面.必須藉助自動刮板將樹脂液面刮平塗覆一次,而且只有待液面流平後才能加工下一層。這就需要樹脂有較低的黏度,以保證其較好的流平性,便於操作。現在樹脂黏度一般要求在600 cp·s(30℃)以下。
(2)固化收縮小。液態樹脂分子間的距離是范德華力[2]作用距離,距離約為0.3~0.5 nm。固化後,分子發生了交聯,形成網狀結構分子間的距離轉化為共價鍵距離,距離約為0.154 nm,顯然固化前後分子間的距離減小。分子間發生一次加聚反應距離就要減小0.125~0.325 nm。雖然在化學變化過程中,C=C轉變為C—C,鍵長略有增加,但對分子間作用距離變化的貢獻是很小的。因此固化後必然出現體積收縮。同時,固化前後由無序變為較有序,也會出現體積收縮。收縮對成型模型十分不利,會產生內應力,容易引起模型零件變形,產生翹曲、開裂等,嚴重影響零件的精度。因此開發低收縮的樹脂是目前SLA樹脂面臨的主要問題。(3)固化速率快。一般成型時以每層厚度0.1~0.2 mm進行逐層固化,完成一個零件要固化百至數千層。因此,如果要在較短時問內製造出實體,固化速率是非常重要的。雷射束對一...
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