Ljushärdande material användes för att tillverka mumier av de gamla egyptierna för mer än 4000 år sedan. Enligt uppgifter kapslade de forntida egyptierna in mumier med linneremsor blötlagda och belagda med asfalt. Eftersom asfalten innehåller omättade föreningar kan den härdas i solen. Folket i mitt land använder tungolja för att doppbelägga träredskap och placera dem i solen för att härda, vilket också kan bilda ett vattentätt och läckagebeständigt slitstarkt skyddsskikt på ytan av träredskapen. Detta är faktiskt också tillämpningen av ljushärdningsteknik.
Harts är en råvara för tillverkning av plastprodukter, och det finns många typer, inklusive naturharts och konstharts. Om det är begränsat till hartser som är känsliga för ultraviolett ljus (ljuskänsliga hartser), är hartsernas selektivitet inte mycket. Ljuskänsliga hartsmaterial är lämpliga för fotopolymerisationsgjutning 3D-utskriftsteknik, huvudsakligen inklusive ljushärdande gjutning (SLA), digital ljusbearbetning (DLP), polymerjetting (PolyJet), såväl som den framväxande teknologin för kontinuerlig vätsketillverkning (CLIP), två- foton 3D-utskrift (TPP).
Ljuskänsligt harts, även känt som UV-harts, är ett specialharts med många fördelar. Den består av ljuskänslig prepolymer, aktivt utspädningsmedel och fotosensibilisator. Det ljuskänsliga hartset är vanligtvis flytande, och det initierar omedelbart en polymerisationsreaktion och fullbordar härdningen när det bestrålas med en viss våglängd av ultraviolett ljus (250 nm ~ 400 nm). Det ljuskänsliga hartset har ett brett användningsområde. Den kan användas för att göra höghållfasta, högtemperaturbeständiga och vattentäta material. Det har egenskaperna för energibesparing, låg förorening, snabb härdningshastighet och hög produktionseffektivitet. ...
Kvalificerat ljuskänsligt harts lämpligt för 3D-utskrift måste uppfylla följande krav. ...
1. Hög känslighet för ljuskällor med specifika våglängder. 3D-utskrift använder oftast en ljuskälla med en specifik våglängd som ljuskälla för att initiera reaktionen, vilket kräver att det fotokänsliga hartsmaterialet har hög känslighet för ljuskällan.
2. Lämplig ljushärdningshastighet. 3D-utskrift ljuskänsligt harts måste ha en hög härdningshastighet för att säkerställa att nästa skikt av harts och det övre skiktet av harts kan härdas snabbt, men härdningshastigheten bör inte vara för hög. Det ljuskänsliga hartset som används som bindemedel måste säkerställa att härdningshastigheten är lägre än hartspenetreringshastigheten för att undvika att hartset härdas innan det har penetrerat på plats och hartset inte kan fortsätta att flyta, vilket resulterar i dålig bindningsprestanda. ...
För närvarande är vanliga ljuskänsliga hartser indelade i två kategorier, akrylater och epoxihartser. ...
1. Epoxiharts
Epoxiharts (förkortat EP) är ett vanligt fotokänsligt harts vid 3D-utskrift*. År 1930 syntetiserades epoxiharts för första gången av Pierre Castan i Schweiz och S.Q. Greenlee i USA, och det var en härdplast. Vårt land har studerat epoxiharts sedan 1958, och det har satts i industriell produktion med mycket snabb hastighet. Dessa hartser kan användas i stor utsträckning inom olika sektorer av det nationella försvaret och den nationella ekonomin som gjutning, impregnering, lamineringsmaterial, lim, beläggningar, etc. användning.
Epoxiharts används som material för 3D-utskrift, nano-lerflingor kan användas för att öka viskositeten, förutom kiselkarbid och kolfiber som fyllmedel. Genom att ändra kombinationen av dessa fyllmedel kan forskare fritt kontrollera materialets styrka för att möta olika behov. Detta nya material kan användas för att göra lättare bilar eller flygplan, eller användas som en strukturell komponent i lätta byggnader, så det är ett idealiskt material. ...
3D-printad bikakestruktur med epoxiharts och cirka 1 volymprocent kolfiberkompositmaterial
En annan viktig användning av epoxiharts i 3D-utskrift är som bindemedel. Epoxiharts har god kompatibilitet med oorganiska och metallpulvermaterial och kan snabbt infiltrera ytan av oorganiskt eller metallpulver. Som en ljuskänslig beläggning har epoxiharts undersökts i stor omfattning och applicerats i människors dagliga liv. Det finns många typer av produkter och ett brett användningsområde. Motsvarande ljuskänsliga epoxihartsmaterial finns i olika system.
2. Akryl
Akrylester har egenskaperna ljus färg, ljusbeständighet, värmebeständighet och kemisk beständighet. Därför har beläggningar gjorda av akrylester ett brett utbud av användningsområden och varianter. När 3D-utskriftsteknik används i kombination med akrylatmonomerer kan akrylatmonomeren blandas med en fotoinitiator, och fotoinitiatorn absorberar en viss våglängd av energi i det ultravioletta området, och initiatorn genererar fria radikaler. Fördelen med friradikalpolymerisation är dess snabba reaktionshastighet och korta härdningstid. Emellertid påverkas polymerisation av fria radikaler av syre: fria radikaler kommer att reagera med syre i luften och kommer att förbrukas, vilket resulterar i hindrad polymerisation. Den makroskopiska prestandan är att den härdade ytan på det ljuskänsliga hartset inte är helt härdad, och handen känns klibbig.
Dessutom kan keramik och metaller också användas som tryckmaterial. Efter att ha blandat keramiskt pulver med akrylat i förhållandet 1:1 kan hartset fungera som bindemedel. Hartset som tillsätts med keramiskt pulver kommer att härdas till en viss grad, och dess hårdhet är precis tillräckligt för att behålla den faktiska formen. Därefter bränns den färdiga produkten tillsatt keramiskt pulver i en ugn för att avlägsna polymeren och binda samman de keramiska komponenterna, så att keraminnehållet i slutprodukten är så högt som 99%. Denna metod är även tillämpbar på akrylhartser som innehåller metallpulver.