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作为一项前沿、颠覆性技术,3D打印近年来大放异彩,全球3D打印行业的5年复合增长率已经达到20.5%。未来,3D打印的发展趋势是速度更快、精度更高、成本更低、应用更广、操作更简便。
光固化树脂在3D打印中也是常用的耗材之一,目前比较主流的技术是SLA、DLP和LCD,被广泛应用于设计领域,如数码产品、珠宝的开模、牙齿模型等。
无论是哪种3D打印技术,对光固化树脂的性能要求都很高。比如需要非常低的体积收缩,这样打印出来的工件具有高精密度,同时需要树脂有高强度及一定的韧性来满足抗冲击、耐屈挠等力学性能测试,而像鞋材的打印就需要树脂有高伸长率和回弹性。
润奥化工技术中心针对3D打印牙模市场,特别开发了两官能聚氨酯丙烯酸酯-LuCure8052。
润奥应用实验室对该树脂进行了一系列完整的测试,配方采用树脂搭配少量单体,适当的引发剂。主要考察树脂的坚韧性、内聚力、固化速度、体积收缩等性能。通过实验可以得出LuCure8052具有以下特点。
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低收缩 高强度 3D打印
坚韧性
LuCure8052作为两官能聚氨酯树脂,在固化完全后邵氏硬度可达D70,拉伸强度高达40.8MPa,具有优异的内聚强度。同时该树脂断裂伸长率在10%左右,具有良好的韧性。优异的坚韧性使得该树脂的抗压、抗弯等力学测试方面有优异的性能表现。
低收缩
通过精密电子密度仪测试,LuCure8052在固化前后的体积收缩在4.2%左右,而IBOA作为单官能单体其体积收缩的实验值在6.5%左右,许多常规两官能树脂的体积收缩在8-10%左右,因此LuCure8052的体积收缩非常低。使用低体积收缩的光固化树脂,才能使得最终打印物的精度更高,表面效果更好。
反应活性
LuCure8052具有良好的反应活性,双键转化率高,成型速度较快。同时该树脂本身气味和刺激性低,固化完全后不会有小分子迁移出来,且具有良好的耐热性,打印出来的工件或模具耐久性佳,尺寸稳定性好。
低黏度
3D打印对于光敏耗材有黏度上的要求,如果主体树脂黏度太高,就需要加大量的单体来稀释,那么就会导致体积收缩增大、强度下降、韧性下降等问题。LuCure8052室温下黏度较低,可以流动,实际应用时,单体的选择和搭配比较灵活,配方可调空间大。
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