光敏树脂指(UV Curable Resin)
用于光固化快速成型的材料为液态光固化树脂,或称液态光敏树脂,它是由高分子组成的胶状物质,主要包含齐聚物、光引发剂、稀释剂成份。在一定紫外光的照射下,立即引起聚合反应,完成固化。有高强度、耐高温、防水等特点。现在广泛用于SLA光固3D化打印机和DLP3D打印机。
SLA的光固化树脂特性:
由于SLA所用的光源是单色光,不同于普通的紫外光,同时对固化速率又有更高的要求,因此用于SLA的光固化树脂一般应具有以下特性。
(1)黏度低 光固化是根据CAD模型,树脂一层层叠加成零件。当完成一层后,由于树脂表面张力大于固态树脂表面张力,液态树脂很难自动覆盖已固化的固态树脂的表面.必须借助自动刮板将树脂液面刮平涂覆一次,而且只有待液面流平后才能加工下一层。这就需要树脂有较低的黏度,以保证其较好的流平性,便于操作。现在树脂黏度一般要求在600 cp·s(30℃)以下。
(2)固化收缩小 液态树脂分子间的距离是范德华力作用距离,距离约为0.3~0.5 nm。固化后,分子发生了交联,形成网状结构分子间的距离转化为共价键距离,距离约为0.154 nm,显然固化前后分子间的距离减小。因此固化后必然出现体积收缩。同时,固化前后由无序变为较有序,也会出现体积收缩。
(3)固化速率快 一般成型时以每层厚度0.1~0.2 mm进行逐层固化,完成一个零件要固化百至数千层。因此,如果要在较短时问内制造出实体,固化速率是非常重要的。激光束对一个点进行曝光时问仅为微秒至毫秒的范围,几乎相当于所用光引发剂的激发态寿命。
(4)溶胀小 在模型成型过程中,液态树脂一直覆盖在已固化的部分工件上面,能够渗入到固化件内而使已经固化的树脂发生溶胀,造成零件尺寸发生增大。只有树脂溶胀小,才能保证模型的精度。
(5)高的光敏感性 由于SLA所用的是单色光,这就要求感光树脂与激光的波长必须匹配,即激光的波长尽可能在感光树脂的最大吸收波长附近。同时感光树脂的吸收波长范围应窄,这样可以保证只在激光照射的点上发生固化,从而提高零件的制作精度。
(6)固化程度高 可以减少后固化成型模型的收缩,从而减少后固化变形。
(7)湿态强度高 较高的湿态强度可以保证后固化过程不产生变形、膨胀、及层间剥离
光敏树脂材料的其他特点:
(1) 易脆化,长时间存放后,材料会发生脆化,要注意存放环境在25℃左右。过冷过热对材料性能都会有影响。
(2) 易变色,由于光敏树脂的特性,长时间受光照射后,会渐渐发黄。但避光保存下,白色可以数年不变色。
数造科技常用光敏树脂及性能分类:
常用树脂案例图片:
白色高韧性树脂(汽车部件) 柔性光敏树脂(艺术灯罩)
耐高温树脂(空调壳模型) 透明光敏树脂打印的酒瓶