固化深度对光固化3D打印成型性能和精度的影响

为了获得高质量的制件,研究了打印参数、固化深度与制件性能和精度间的关系。首先,通过响应面法研究了打印参数对固化深度的影响。实验结果表明,与功率和温度相比,曝光时间对固化深度的影响最为显著。通过检测不同固化深度下制件的拉伸强度、凝胶率、Z轴(垂直方向)和X-Y轴(水平方向)尺寸的变化,研究分析了固化深度对零件力学性能和精度的影响。结果表明,打印参数会直接影响制件打印完成时的性能。然而,进行二次固化处理后,性能差异性降低。随着固化深度的增加,零件在Z轴上的精度降低,在X-Y轴上的精度则表现为先增加后降低的趋势。线宽未增至设计尺寸时,紫外光溢出现象也会导致小间距特征结构的黏附和堵塞。通过对试验树脂的工艺参数进行优化,选择固化深度为0.1 mm时,成功制备出具有清晰通道结构的微流芯片。

聚四氢呋喃丙烯酸酯增韧改性3D打印光敏树脂

选择环氧树脂作为阳离子型预聚物,乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为自由基型预聚物,3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷为活性稀释剂,三芳基硫鎓盐和1-羟基环乙基苯基甲酮为光引发剂制备3D打印光敏树脂。以聚四氢呋喃醚二醇和丙烯酸为原料,制备合成不同分子量的聚四氢呋喃丙烯酸酯(PTHF650-DA),将其用于3D打印光敏树脂的增韧改性,并采用立体光刻成型(SLA)技术打印制品。结果表明,当添加5%(质量分数)的PTHF650-DA时,3D打印制备样件具有优异的力学性能,材料的韧性得到极大改善,断裂伸长率达16.34%,提高35%;缺口冲击强度达7.48kJ/m2,提高46%;且该树脂的体积收缩率较低,为3.52%。所开发的光敏树脂具有优异的柔韧性,可经SLA-3D打印制得力学性能优异、精度高的成型样件。