双固化体系的3D打印光敏树脂的研究
3d打印光敏树脂的化学反应流程
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三维激光成型固化光敏树脂的力学性能研究
三维激光成型固化光敏树脂的力学性能研究伍璧超;卢玉斌【摘要】对经过三维激光成型固化后的光敏树脂进行了准静态压缩和拉伸试验,获得了其力学性能的变化规律以及真实应力-应变曲线等数据. 实验结果表明:固化后的光敏树脂存在明显的压缩屈服现象,并测得其压缩屈服强度为40 MPa,拉伸时出现应变软化现象,测得其拉伸强度为51 MPa,断裂伸长率为17%,具有一定韧性,说明光敏树脂具有较好的力学性能.%The quasi-static compressive and tensile experiments of cured photosensitive resin specimens manufactured by stereo lithography apparatus ( SLA) have been performed .Variation of the mechanical properties and the true stress -strain curves areobtained .Experimental results show that the cured photo-sensitive resin has obvious compressive yield phenomenon and tensile strain softening phenomenon .The compressive yield strength is 40 MPa.While the tensile strength is 51 MPa, and the elongation at break is 17%, indicating the characteristic of certain ductility .Therefore , the photosensitive resin is proved to have good mechanical performance .【期刊名称】《西南科技大学学报》【年(卷),期】2015(030)003【总页数】4页(P21-24)【关键词】光敏树脂;三维激光成型技术(SLA);力学性能;应力-应变曲线【作者】伍璧超;卢玉斌【作者单位】西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010;西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳 621010【正文语种】中文【中图分类】TN249目前，各国的制造业发展都不约而同地进行着自我的效率创新与升级，快速成型制造技术是其最显著的发展成果之一。
光热协同3d打印机原理
光热协同3d打印机原理光热协同3D打印机是一种结合了光固化（SLA）和热熔堆积（FDM）技术的3D打印机。
它结合了两种技术的优点，提供了更高的打印精度、更广泛的打印材料选择以及更强的结构强度。
这种技术主要用于高精度和复杂结构的打印，尤其在需要使用高性能材料或精细细节的领域，如航空航天、医疗和汽车制造等。
光热协同3D打印机的原理如下：一、光固化（SLA）技术光固化（Stereolithography，SLA）技术是最早的3D打印技术之一，它利用光敏树脂在紫外光的照射下发生聚合反应的原理，通过逐层照射和固化来构建三维物体。
1. 液态光敏树脂被倒入打印槽中，作为打印材料。
2. 打印头在液态树脂表面移动，根据当前层的切片数据，在需要固化的区域照射紫外光。
3. 紫外光照射到光敏树脂上后，引发聚合反应，使树脂固化形成当前层的形状。
4. 打印头上升一定高度，将未固化的树脂覆盖当前层，然后重复步骤2和步骤3，直到整个物体打印完成。
光固化技术可以提供高精度的打印效果，但使用的材料多为液态树脂，其力学性能和化学性能相对较差。
二、热熔堆积（FDM）技术热熔堆积（Fused Deposition Modeling，FDM）技术是最常见的3D打印技术之一，它通过将热塑性塑料加热熔化后逐层挤出并快速冷却来构建三维物体。
1. 塑料丝材被加热到熔点以上，通过喷嘴挤出成细丝。
2. 挤出的热塑性塑料根据当前层的切片数据被定位和成形。
3. 每一层塑料丝材堆积并冷却后，打印头上升一定高度，然后重复步骤1和步骤2，直到整个物体打印完成。
热熔堆积技术使用的材料多为塑料丝材，其力学性能和化学性能相对较好。
但打印精度相对较低，且不适合打印含有复杂内部结构的物体。
三、光热协同3D打印机的原理光热协同3D打印机结合了光固化技术和热熔堆积技术的优点，提供了一种更高效、更灵活的3D打印方法。
其原理如下：1. 液态光敏树脂和塑料丝材分别作为打印材料输入到打印机中。
3D打印用光敏树脂及功能化研究进展
3D打印用光敏树脂及功能化研究进展作者：魏嘉来源：《信息记录材料》2019年第01期【摘要】本文介绍了3D打印用光敏树脂的研究现状，综述了三类光敏树脂的原料及引发机理，同时对光敏树脂的功能化研究进行了一定的总结，最后对光敏树脂基3D打印材料的发展趋势及应用前景进行了分析和展望。
【关键词】光敏树脂；3D打印；功能化【中图分类号】TQ572 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）01-0006-051 引言3D打印技术也称为增材制造，还技术主要是以三维数学模型为基础，并在此基础上通过物理叠加来形成完善的实体技术。
典型的3D打印工艺包括：立体光刻（SLA）、叠层实体制造（LOM）、熔融沉积成型（FDM）、选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）以及三维打印与胶粘（3DP）[1-5]。
其中，这种以光敏树脂为主要原材料的光固化打印技术主要以立体光刻技术，光处理技术以及3d打印技术和墨水书写技术组成。
作为当前商业发展中最为重要的打印技术之一，光固化技术更是凭借着高精度以及打印速度快等优势得到了广泛的重视。
国内SLA成型技术起步相对较晚但是发展迅速，光敏树脂的研究成果已接近国外先进水平。
但是科研成果需要转化为实际产品，直到现在，我国所用的光敏树脂仍然大部分需要进口美国公司的光敏树脂[7]。
由于光敏树脂作为sla技术的核心，更是凭借自身化学以及物理性能优势促使光固化打印技术在模型制造等相关个性化的领域对应用的发展起到一定的限制，但是制备却有着较高的性能更是可以有效地满足打印技术的需求，也能进一步起到促进作用。
因此，本文着重分析研究了3d打印技术在其他领域以及功能实现的进展以及最新的应用。
2 用于3D打印的光敏树脂光引发剂作为固化体系中的重要组成部分，其发展和变化会收到树脂以及光辐射等多方面的影响，从而进行稀释和固化，再加上自身强大的吸光功力，更是直接对光能进行吸收并改变分子的动态，从而形成单体聚合活性碎片，也可以是自由基，阳离子以及银离子等物质。
3d打印用光敏树脂的研究 -回复
3d打印用光敏树脂的研究-回复3D打印用光敏树脂的研究引言：随着科技的进步和应用范围的扩大，3D打印技术作为现代制造业的一项重要技术手段逐渐受到关注。
其中，光敏树脂作为3D打印材料的一种新兴选择，在实现高精度、高品质打印的同时，也具有广泛的应用前景。
本文将深入研究3D打印用光敏树脂，从光敏树脂的制备、特性以及应用等方面进行分析和探讨。
一、光敏树脂的制备为了使用光敏树脂进行3D打印，首先需要对光敏树脂进行制备。
通常情况下，光敏树脂由主聚合物、光引发剂、增韧剂和填充剂等多种成分组成。
主聚合物起到提供打印材料所需的物理性能的作用，光引发剂则使得光敏树脂在受到适当波长的光照射后发生固化反应。
增韧剂的添加可以提高光敏树脂的韧性和耐受性，而填充剂则用于改变光敏树脂的物理性能。
制备光敏树脂的关键在于确定合适的配方和配比。
在选择主聚合物时，需要考虑到其溶解性、硬度和耐温性等因素。
光引发剂则需要选择具有高吸收和高光化学效率的物质。
同时需要控制好添加剂的量，以确保光敏树脂具有合适的粘度和流动性。
二、光敏树脂的特性1. 高精度：3D打印用光敏树脂具有很高的分辨率，可以打印出细微的细节和复杂的结构，满足各种应用的要求。
2. 快速固化：受到适当波长的光照射后，光敏树脂可以迅速固化成具有一定硬度和稳定性的形状。
3. 耐热性：光敏树脂可以经受高温的环境，保持其稳定性和物理性能。
4. 多功能性：通过调整配方和添加剂的种类和比例，可以使光敏树脂具备不同的物理性能和功能，满足不同领域的需求。
三、光敏树脂的应用1. 制造业：3D打印用光敏树脂可以应用于制造业中的快速原型制作、单件定制和小批量生产等领域。
其高精度和快速固化的特性使得它在产品开发和设计验证过程中具有突出的优势。
2. 医疗领域：光敏树脂可以用于制造医疗器械、假肢和牙科矫正器等产品。
其高精度和个性化定制的能力可以满足患者的具体需求，并提高医疗诊断和治疗的效果。
3. 文化艺术：光敏树脂可以制造出具有复杂结构和艺术价值的雕塑品和模型，为艺术家和设计师提供了更多创作的可能性。
光固化3D打印技术及光敏树脂的开发与应用
光固化3D打印技术及光敏树脂的开发与应用一、本文概述随着科技的飞速进步，3D打印技术已经逐渐渗透到我们生活的各个角落，成为了现代制造业中的一股重要力量。
其中，光固化3D 打印技术以其高精度、高效率和高材料利用率等优点，受到了广泛的关注和应用。
作为光固化3D打印技术的核心材料，光敏树脂的研发和应用同样具有重要意义。
本文将对光固化3D打印技术及其核心材料光敏树脂的开发与应用进行深入探讨，旨在全面解析这一技术的原理、发展历程、现状和未来趋势，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
文章将首先介绍光固化3D打印技术的基本原理和特点，然后回顾其发展历程和现状，分析当前存在的挑战和问题。
接着，文章将重点介绍光敏树脂的开发过程，包括其化学成分、性能优化以及制备方法等方面的内容。
文章还将探讨光敏树脂在光固化3D打印技术中的应用，包括其在不同领域中的具体应用场景、优势以及存在的限制等。
文章将展望光固化3D打印技术和光敏树脂的未来发展趋势，为相关领域的研究和应用提供启示和建议。
通过本文的阐述，读者可以对光固化3D打印技术及光敏树脂的开发与应用有一个全面而深入的了解，为相关领域的研究和发展提供有益的参考和借鉴。
二、光固化3D打印技术原理光固化3D打印技术，又称为立体光刻（SLA）或光敏树脂3D打印，是一种基于光聚合反应原理的增材制造技术。
其工作原理主要依赖于特定波长的紫外光或可见光照射光敏树脂，引发树脂中的光引发剂产生自由基或离子，进而引发树脂单体间的聚合反应，从而完成从液态到固态的转变。
在光固化3D打印过程中，首先通过计算机辅助设计（CAD）软件创建并优化三维模型。
随后，这个模型被切片软件分割成一系列薄层，每一层都代表打印对象的一个横截面。
然后，这些数字切片被转换为光固化3D打印机的指令，控制打印头的移动。
打印开始时，打印平台下降至距离树脂液面恰好的位置，紫外光源（通常是激光或LED光源）根据切片数据照射到树脂表面，选择性地固化树脂。
光固化3D打印用光敏树脂的研究进展
光固化3D打印用光敏树脂的研究进展潘港元;伍志勇;杨桂珍;贾永梅;刘培炼;李建鹏;袁爽;余彪;张军【摘要】光固化3D打印具有能耗小、成本低、精度高、表面光滑以及可重复性好,已经开始广泛应用于航空航天、汽车、模具制造、珠宝设计和医疗等领域.通过30年的发展,光固化3 D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.作为其打印材料,3 D打印用光敏树脂也得到长足的发展,该文主要从3 D打印用光敏树脂中单体的角度,综述了其研究进展,并对其未来的发展作了一定的展望.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】6页(P116-120,33)【关键词】光固化;3D打印;光敏树脂【作者】潘港元;伍志勇;杨桂珍;贾永梅;刘培炼;李建鹏;袁爽;余彪;张军【作者单位】岭南师范学院新材料研究院,广东湛江524048;岭南师范学院化学化工学院,广东湛江524048;岭南师范学院新材料研究院,广东湛江524048;岭南师范学院化学化工学院,广东湛江524048;岭南师范学院新材料研究院,广东湛江524048;岭南师范学院新材料研究院,广东湛江524048;岭南师范学院化学化工学院,广东湛江524048;岭南师范学院化学化工学院,广东湛江524048;岭南师范学院新材料研究院,广东湛江524048;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;岭南师范学院新材料研究院,广东湛江524048;岭南师范学院化学化工学院,广东湛江524048;岭南师范学院新材料研究院,广东湛江524048【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+4光固化3D打印是目前打印精度和商业化程度最高的快速成型技术之一。
它具有诸多优点，如能耗小、成本低、精度高、表面光滑以及可重复性好，已经开始广泛应用于航空航天、汽车、模具制造、珠宝设计和医疗等领域。
3d打印加工方法分类及其工艺特点
3d打印加工方法分类及其工艺特点3D打印的加工方法有多种，按照工艺特点可以分为以下四类：
1. 光敏树脂固化（SLA）：打印时，将树脂材料倒进树脂槽中，平台下降至料槽中，激光发射器会根据切片层的形状通过激光振镜对料槽中的树脂进行轮廓扫描固化，一层一层上升，得到精细的三维立体模型。
这种工艺的特点是精度高，但可使用的材料种类相对较少。
2. 实体叠层制造（LOM）：激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。
切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割。
这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。
这种工艺的特点是材料成本较低，但精度相对较低。
3. 熔丝挤出造型（FDM）：材料通过加热的喷嘴进行熔化和挤出。
打印机沿着通过软件得到的工艺路径将材料放置在构建平台上。
然后灯丝冷却并凝固形成固体物体。
这种工艺的特点是成本低，材料范围广，但通常材料性能较低（强度、耐用性等），且尺寸精度不高。
4. 粉床激光烧结（SLS）：通过激光照射到粉末材料表面，使其熔化并粘结到一起。
一层完成后，工作台下降一层厚度，铺上新的粉末，重复上述过程，直到完成整个模型。
这种工艺的特点是可使用的材料种类多，如尼龙、蜡、陶瓷等，但成本较高。
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双固化体系的3D打印光敏树脂的研究
本文将丙烯酸树脂和环氧树脂混合物作为树脂基体,加入自由基光引发剂TPO和潜伏型热固化剂,组成光-热双固化体系树脂,探究经过光-热双重固化后树脂的力学性能与各个组分之间的关系;利用纳米SiO<sub>2</sub>无机粒子对上述双固化体系树脂进行改性研究,利用改性玻璃纤维布和双固化体系树脂进行了3D打印复合材料模拟实验,为3D打印在复合材料领域的应用提供了依据。
本论文的主要研究结果如下:⑴将丙烯酸树脂U-6282、稀释剂PPTTA以及自由基光引发剂TPO以不同比例混合成光敏树脂,通过对光固化树脂拉伸、冲击以及弯曲实验数据分析,当U-6282和PPTTA的比例为1:1时,树脂的综合性能最佳,此时树脂弹性模量达到294.9 MPa,拉伸强度是11.96 MPa,冲击强度为2.06 MPa,弯曲强度更是达到了15.77 MPa;而通过对树脂固化率、固化厚度等物理数据综合分析,光引发剂TPO加入量为自由基树脂质量的4%时固化效果最佳。
⑵将环氧树脂S-186,E51,MHR-070分别引入到自由基光敏树脂中,得到光-热双重固化体系树脂,通过对各个组分比例的调节来影响树脂力学性能,研究表明,经过热固化后的树脂,力学性能比未热固化的树脂要好;光-热固化的树脂热稳定性比未热固化的树脂要高;随着环氧树脂含量的增加,经过光-热固化的树脂固化收缩率逐渐减小;当丙烯酸树脂和环氧树脂的质量比为9:1,潜伏型热固化剂含量为环氧树脂含量的10%时,光-热双重固化树脂的综合性能最佳,而且综合比较下S-186的性能要较另外两种环氧树脂优秀;树脂进行热固化的最佳条件是120℃下热固化1 h。
⑶用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO<sub>2</sub>改性,将改性后的纳米粒子分散到加入了S-186环氧树脂的光-热双重固化树脂中,探究纳米SiO<sub>2</sub>含量对经过光-热双固化后树脂材料力学性能的影响。
在SEM图片中,改性后的纳米SiO<sub>2</sub>能够很好地分散在树脂里面;通过力学性能测试发现,随着树脂中SiO<sub>2</sub>含量增加,树脂热固化后
的弹性模量、拉伸强度、弯曲强度以及冲击强度也都呈现出逐步增加的趋势,并且在SiO<sub>2</sub>含量为0.6%时达到最大值,分别为298.68 Mpa、9.49 MPa,27.82 MPa和8.44 MPa;纳米SiO<sub>2</sub>对树脂热稳定性也有较大提高,加入SiO<sub>2</sub>的树脂在光-热双重固化后的热分解温度达到428.6℃,比没有加SiO<sub>2</sub>的树脂高14.3℃。
⑷将加入了S-186环氧树脂的光-热双固化树脂涂覆在用KH570改性后的玻璃纤维布上制成了可用于3D打印的复合材料预浸布,在经过光-热固化后形成复合材料板材,通过对材料力学性能的测试,当纤维布含量在50%时,复合材料的拉伸力学性能最好,而且热稳定性较没有加纤维的要高,此种制作复合材料的方式将为3D打印复合材料提供了一种可靠的途径。