分會(huì)

第五十四分會(huì)：仿生材料化學(xué)

摘要

3D打印技術(shù)近年來(lái)引起了廣泛關(guān)注。在眾多3D打印技術(shù)中，光固化成型技術(shù)被認(rèn)為是最有潛力實(shí)現(xiàn)快速制備精密結(jié)構(gòu)的3D打印技術(shù)之一。但相比于基于擠出的3D打印方法，基于光固化的3D打印技術(shù)材料利用率較低；并且在連續(xù)打印過(guò)程中，液體樹(shù)脂不可避免地會(huì)附著在固化結(jié)構(gòu)表面，造成打印結(jié)構(gòu)的尺寸誤差；同時(shí)，由于光散射的存在，導(dǎo)致非圖案區(qū)中的樹(shù)脂發(fā)生額外的固化。以上因素不僅會(huì)造成材料的大量浪費(fèi)，還降低了連續(xù)打印過(guò)程中的穩(wěn)定性及分辨率。 我們?cè)谇捌谔岢龅睦梅律瑵?rùn)滑固化界面來(lái)減少固化樹(shù)脂與固化界面之間粘附的基礎(chǔ)上，提出了一種單墨滴3D打印策略，利用界面操作方法可制備出具有可控形貌的3D結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了墨滴的一滴成型，并提高了打印過(guò)程的穩(wěn)定性及精度。光固化界面的界面性質(zhì)對(duì)于單墨滴打印至關(guān)重要，這有利于單墨滴三相接觸線的連續(xù)收縮，實(shí)現(xiàn)高材料利用率的3D打印。研究表明要實(shí)現(xiàn)單墨滴連續(xù)3D打印，光固化界面需同時(shí)滿足兩個(gè)條件：即液體樹(shù)脂與固化樹(shù)脂間的粘附應(yīng)大于液體樹(shù)脂與固化界面之間的粘附，且液體樹(shù)脂與固化界面之間的粘附應(yīng)大于固化樹(shù)脂與固化界面的粘附，該規(guī)律為單墨滴3D打印的通用性奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)調(diào)控墨滴尺寸和UV圖案參數(shù)可控制單墨滴打印的凈利用率。因此，該單墨滴連續(xù)3D打印方法為可控、按需個(gè)性化制備精細(xì)3D結(jié)構(gòu)開(kāi)辟了新途徑。

關(guān)鍵詞

連續(xù)3D打印;DLP;單墨滴;低粘附光固化界面;高材料利用率

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