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UV光固化技術在3D打印中的應用

2017-07-18 11:45 來源:網絡 責編:???

摘要:
近年來,在大家面前出現了一個很酷的新名詞:3D打印。3D打印雖與大家的生活仍有很遠的距離,但通過3D打印技術,可以成功地“打印”出無人飛機、自行車、汽車等實物。

  【CPP114】訊:近年來,在大家面前出現了一個很酷的新名詞:3D打印。3D打印雖與大家的生活仍有很遠的距離,但通過3D打印技術,可以成功地“打印”出無人飛機、自行車、汽車等實物。例如汽車中內飾件,輪轂、車大燈、方向盤、變速桿、保險杠等等很多工件均有應用到3D打印技術,3D打印已經逐漸得到大家的認可。


  3D打印技術(3D printing)是指通過連續的物理層疊加,逐層增加材料來生成三維實體的技術,綜合了數學建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等諸多方面的前沿技術知識,具有很高的科技含量。


  UV光固化在3D打印中有著重要的應用,其主要是采用紫外光在液態光敏樹脂表面進行掃描,每次生成一定厚度的薄層,從底部逐層生成物體。通過聚合物噴射技術(polyjet)來完成UV光固化的3D打印。


  圖示為聚合物噴射系統的結構:


  噴射打印頭沿X軸方向來回運動,工作原理與噴墨打印機十分類似,不同的是噴頭噴射的不是墨水而是光敏聚合物,當光敏聚合材料被噴射到工作臺上后,UV燈將沿著噴頭工作的方向發射出UV光對光敏聚合材料進行固化。


  完成一層的噴射打印和固化后,設備內置的工作臺會極其精準地下降一個成型層厚,噴頭繼續噴射光敏聚合材料進行下一層的打印和固化。反復工作,直至整個工件打印制造完成。


  其優點是原材料的利用率將近100%,尺寸精度高(±0.1mm),表面質量優良,可以制作結構十分復雜的模型,缺點是可用材料種類有限,導致價格相對比較貴。


  但隨著新原材料的研發以及UV技術甚至UV-LED技術的進步,3D打印技術會應用到更廣泛的領域。

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