3D打印技術(shù),也被稱為增材制造(Additive Manufacturing,AM)技術(shù),是一項(xiàng)起源于20 世紀(jì)80 年代集機(jī)械、計(jì)算機(jī)、數(shù)控和材料于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。該技術(shù)的基本原理是根據(jù)三維實(shí)體零件經(jīng)切片處理獲得的二維截面信息,以點(diǎn)、線或面作為基本單元進(jìn)行逐層堆積制造,獲得實(shí)體零件或原型。增材制造區(qū)別于傳統(tǒng)的減材(如切削加工)和等材(如鍛造)制造方法,可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法無法或很難達(dá)到的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的制造,并大幅減少加工工序,縮短加工周期,因此得到了世界各地科研工作者的關(guān)注。
3D打印技術(shù)較早應(yīng)用于各類原型的快速制造,故在早期也被稱為快速原型技術(shù)(Rapid Prototyping,RP)。早期的3D打印技術(shù)由于材料種類的限制,大多使用有機(jī)高分子材料,其機(jī)械、化學(xué)性能大多難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。隨著材料技術(shù)與裝備技術(shù)的發(fā)展,將該技術(shù)應(yīng)用于終端零件制造的愿望越來越迫切,因此不但對3D打印裝備提出了更高的要求,對3D打印材料各項(xiàng)性能的要求也日益提高。
3D打印材料是
3D打印技術(shù)重要的物質(zhì)基礎(chǔ),它的性能在很大程度上決定了成形零件的綜合性能。發(fā)展至今,其材料種類已經(jīng)十分豐富,主要種類包括聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料等。
3D打印用光敏樹脂主要采用的是自由基聚合的丙烯酸酯體系。商業(yè)化的丙烯酸酯有多種類型,需要根據(jù)不同的需求對配方進(jìn)行調(diào)整??傮w而言,3D 打印用的光敏樹脂有以下幾點(diǎn)要求:(1)固化前性能穩(wěn)定,一般要求可見光照射下不發(fā)生固化;(2)反應(yīng)速度快,更高的反應(yīng)速率可以實(shí)現(xiàn)高效率成形;(3)粘度適中,以匹配光固化成形裝備的再涂層要求;(4)固化收縮小,以減少成形時的變形及內(nèi)應(yīng)力;(5)固化后具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性;(6)毒性及刺激性小,以減少對環(huán)境及人體的傷害。