干貨！成型良好的3D打印光敏樹脂材料應(yīng)該具備哪些特征？

魔猴君  知識堂   1818天前

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。用SLA技術(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)有較高的穩(wěn)定性.以保證長時間的成形送程中樹脂的性能穩(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(yīng)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(yīng)用，需要在紫外光箱中進行后固化，但固化過程中不可能保證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(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(yīng)速度，才能迅速固化。

（7）半成品強度高

以保證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。

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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(shè)計配方時更需要考慮著一點。