3D打印是近幾十年來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，已被越來(lái)越多的人所接受。光固化快速成型技術(shù)（SLA）是3D打印領(lǐng)域中發(fā)展最早，最成熟的技術(shù)。受?chē)?guó)外技術(shù)壟斷的制約，國(guó)內(nèi)無(wú)法自主生產(chǎn)高性能的光敏樹(shù)脂，這導(dǎo)致了光固化快速成型技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢。光敏樹(shù)脂的短缺已成為限制我國(guó)光固化快速成型技術(shù)的瓶頸，光敏樹(shù)脂國(guó)產(chǎn)化顯得尤為重要。為制備高性能的光敏樹(shù)脂，進(jìn)行了如下工作：
（1）對(duì)混雜型光敏樹(shù)脂體系進(jìn)行了詳盡的研究，確定了不同組分對(duì)樹(shù)脂粘度，收縮率，力學(xué)性能，凝膠含量及固化厚度的影響。通過(guò)對(duì)比不同種類(lèi)的引發(fā)劑、稀釋劑和低聚物確定了混雜型光敏樹(shù)脂各組分的種類(lèi)和含量。
（2）對(duì)光敏樹(shù)脂進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)對(duì)光敏樹(shù)脂后固化現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)后固化溫度為70℃，后固化時(shí)間為8小時(shí)時(shí)，凝膠含量可提升20%左右。光敏劑蒽的加入可以提高凝膠含量。經(jīng)紅外表明當(dāng)添加量為0.07%時(shí)效果最好。二氧化硅可有效降低樹(shù)脂收縮率。當(dāng)添加1%二氧化硅后，樹(shù)脂的收縮率下降至5.45%，拉伸強(qiáng)度升高了約20%。二氧化鈦可以提高光敏樹(shù)脂的臨界曝光量，提高樹(shù)脂的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
（3）為解決光敏樹(shù)脂收縮率大的問(wèn)題，通過(guò)兩步法合成一種3,9二羥甲基-3’,9’二乙基-1,5,7,11-四氧螺雜[5,5]十一烷的膨脹單體。對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了紅外和核磁的表征確定了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。通過(guò)測(cè)定樹(shù)脂的收縮率和拉伸強(qiáng)度等性能，確定膨脹單體的添加量為10%。

3D打印簡(jiǎn)介
廣義的3D打印又稱增材制造技術(shù)或快速成型技術(shù)（RP），是一種以數(shù)字文件為基礎(chǔ)，使用微米級(jí)粉末狀金屬、熱塑性塑料或液體光敏樹(shù)脂等可粘合材料，通過(guò)逐層打印成型的方式來(lái)構(gòu)造立體物體的技術(shù)。1986年美國(guó)人CharelsW.Hull.Chareles設(shè)計(jì)出了一款能夠自動(dòng)制造零件的系統(tǒng)，人們稱之為Stereolithography，這正是3D打印的雛形。此后各種成型方式被相繼開(kāi)發(fā)出來(lái)。與受迫成形（鍛造成形）和去除成形（切削成形）相比，3D打印是基于材料離散/堆積原理和數(shù)據(jù)模型分層處理方法進(jìn)行成型，首先將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)所能識(shí)別的數(shù)字三維立體信息模型，然后利用電腦軟件對(duì)輸入進(jìn)來(lái)的數(shù)字三維立體模型進(jìn)行分層切片處理，將三維立體數(shù)字模型分割成為若干具有一定厚度的近似平面模型，即把原來(lái)的立體三維數(shù)字模型變成一系列的薄層片，計(jì)算機(jī)控制相關(guān)軟件以片層數(shù)字信息為依據(jù)指導(dǎo)打印機(jī)進(jìn)行工作，通過(guò)層層疊加的方式制造樣件。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：由數(shù)據(jù)模型可直接得到樣件，中間不需要進(jìn)行額外的處理，樣件制造周期短；可制作傳統(tǒng)成型方法所不能制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)樣件；材料浪費(fèi)少，基本無(wú)邊角料，未使用的材料可以多次重復(fù)使用等。正是由于擁有眾多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，3D打印在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速，成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)。


       3D打印的應(yīng)用

機(jī)械制造：3D打印技術(shù)可直接制造能應(yīng)用于飛機(jī)上的零件、高強(qiáng)度自行車(chē)、步槍、賽車(chē)用零件等。

醫(yī)療行業(yè)：在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3D打印在醫(yī)療器材方面發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其中假牙，股骨頭、膝蓋等打印技術(shù)被廣泛應(yīng)用，技術(shù)也日臻成熟。

上一篇：國(guó)內(nèi)關(guān)于陶瓷花器的現(xiàn)狀
下一篇：3D打印在服裝設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用與研究