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从仅能展示到可直接使用,上海那恒光固化3D打印材料实现质的飞跃

时间:2018-01-12 21:31 来源:3D科学谷 作者:中国3D打印网 阅读:

    自从上世界八十年代初期3D打印技术被发明后,该项技术在全世界已经发展了三十多年,3D打印被应用到多个行业,尤其跟设计相关的行业,大大缩短了产品开发周期,显著节约了成本。光固化3D打印技术因为其精致的细节表现,较高的精度,是被应用最多的3D打印技术,在医疗、手板等领域越应用越来越普及。

       但整体来讲,通用型光固化材料是有“硬伤的”,作为展示件没有问题,但无法制成实用件,原因是普通光固化材料虽然有较高的强度,但是在韧性方面跟工程塑料差距很大。市场上典型的光固化材料在抗冲击强度、热形变温度和断裂伸长率三项数据上远远不能达到实用材料的性能要求,下表是对通用型光固化材料和工程塑料进行一个简单对比:

     从上表可以看出,通用型光固化材料通过配方设计和体系搭配,可以在拉伸强度、弯曲强度和热性变温度等方面达到不错的数据,但是在断裂伸长率和无缺口冲击强度差距非常大,体现在实际应用中的缺陷就是材料太脆易碎,一不小心掉地上就有可能碎掉,耐用性不好,这些缺陷也是阻碍光固化3D打印技术进一步普及和发展的重要因素。

      基于以上考量,NECOTEC研究团队从2016年开始立项“可实用光固化3D打印材料”项目,针对目标性能要求对分子结构进行特别设计,经过大量的实验合成出了一系列结构各异的原料中间体,并对这些中间体进行配方设计,制成了很多了待筛选混合物,这些混合物逐个在光固化3D打印机上进行打印工艺测试,同时打印出一系列拉伸条进行物理性能测试。

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图片:基础原料合成,来源:上海那恒

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图片:经过配方设计制成的初级产品在打印机上进行工艺调试,来源:上海那恒

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图片:打印出来的样条经过后处理进行物理性能参数测试,来源:上海那恒

     经过大量的实验验证和多轮筛选,并和种子用户一起评判材料性能,最后NECOTEC团队成功开发出了三个系列可实用光固化3D打印材料,包括弹性材料柔性材料和硬质类PA材料,下表是类PA材料与ABS和PA的性能参数对比,可见该材料已经达到了可实用的性能要求:

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图片:355nm SLA上打印效果,来源:上海那恒

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图片:DLP和LCD打印效果,来源:上海那恒

  随着材料技术和打印工艺的日新月异,相信在不远的将来3D打印技术会更加普及,并真正成为人们生产生活的一部分。

(责任编辑:中国3D打印网)

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