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光敏樹脂的基本特性

時間:2020-09-26 09:09:12來源:小編

  光敏樹脂指用于光固化快速成型的材料為液態光固化樹脂,或稱液態光敏樹脂,主要由齊聚物、光引發劑、稀釋劑組成。用于SLA的光敏樹脂和普通的光固化預聚物基本相同,但由于SLA所用的光源是單色光,不同于普通的紫外光,同時對固化速率又有更高的要求,因此用于SLA的光敏樹脂一般應具有以下特性。

 

光敏樹脂

 

  (1)黏度低。光固化是根據CAD模型,樹脂一層層疊加成零件。當完成一層后,由于樹脂表面張力大于固態樹脂表面張力,液態樹脂很難自動覆蓋已固化的固態樹脂的表面.必須借助自動刮板將樹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層。這就需要樹脂有較低的黏度,以保證其較好的流平性,便于操作?,F在樹脂黏度一般要求在600 cp·s(30℃)以下。

  (2)固化收縮小。液態樹脂分子間的距離是范德華力作用距離,距離約為0.3~0.5 nm。固化后,分子發生了交聯,形成網狀結構分子間的距離轉化為共價鍵距離,距離約為0.154 nm,顯然固化前后分子間的距離減小。分子間發生一次加聚反應距離就要減小0.125~0.325 nm。雖然在化學變化過程中,C=C轉變為C—C,鍵長略有增加,但對分子間作用距離變化的貢獻是很小的。因此固化后必然出現體積收縮。同時,固化前后由無序變為較有序,也會出現體積收縮。收縮對成型模型十分不利,會產生內應力,容易引起模型零件變形,產生翹曲、開裂等,嚴重影響零件的精度。因此開發低收縮的樹脂是目前SLA樹脂面臨的主要問題。

  (3)固化速率快。一般成型時以每層厚度0.1~0.2 mm進行逐層固化,完成一個零件要固化百至數千層。因此,如果要在較短時問內制造出實體,固化速率是非常重要的。激光束對一個點進行曝光時問僅為微秒至毫秒的范圍,幾乎相當于所用光引發劑的激發態壽命。低固化速率不僅影響固化效果,同時也直接影響著成型機的工作效率,很難適用于商業生產。

  (4)溶脹小。在模型成型過程中,液態樹脂一直覆蓋在已固化的部分工件上面,能夠滲入到固化件內而使已經固化的樹脂發生溶脹,造成零件尺寸發生增大。只有樹脂溶脹小,才能保證模型的精度。

  (5)高的光敏感性。由于SLA所用的是單色光,這就要求光敏樹脂與激光的波長必須匹配,即激光的波長盡可能在感光樹脂的最大吸收波長附近。同時感光樹脂的吸收波長范圍應窄,這樣可以保證只在激光照射的點上發生固化,從而提高零件的制作精度。

  (6)固化程度高??梢詼p少后固化成型模型的收縮,從而減少后固化變形。

  (7)濕態強度高。較高的濕態強度可以保證后固化過程不產生變形、膨脹、及層間剝離。

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