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UV光固化技術(shù)在3D打印中的應(yīng)用

2017-07-18 11:45 來源：網(wǎng)絡(luò) 責(zé)編：???

摘要：
近年來，在大家面前出現(xiàn)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(yuǎn)的距離，但通過3D打印技術(shù)，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(xiàn)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(yuǎn)的距離，但通過3D打印技術(shù)，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(nèi)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(yīng)用到3D打印技術(shù)，3D打印已經(jīng)逐漸得到大家的認(rèn)可。


  3D打印技術(shù)（3D printing）是指通過連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術(shù)，綜合了數(shù)學(xué)建模技術(shù)、機電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的前沿技術(shù)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(yīng)用，其主要是采用紫外光在液態(tài)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(shù)（polyjet）來完成UV光固化的3D打印。


  圖示為聚合物噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：


  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(dāng)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(fā)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(shè)備內(nèi)置的工作臺會極其精準(zhǔn)地下降一個成型層厚，噴頭繼續(xù)噴射光敏聚合材料進行下一層的打印和固化。反復(fù)工作，直至整個工件打印制造完成。


  其優(yōu)點是原材料的利用率將近100%，尺寸精度高（±0.1mm），表面質(zhì)量優(yōu)良，可以制作結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的模型，缺點是可用材料種類有限，導(dǎo)致價格相對比較貴。


  但隨著新原材料的研發(fā)以及UV技術(shù)甚至UV-LED技術(shù)的進步，3D打印技術(shù)會應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域。

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