分會

第五十四分會：仿生材料化學(xué)

摘要

3D打印技術(shù)近年來引起了廣泛關(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)打印過程中，液體樹脂不可避免地會附著在固化結(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)中的樹脂發(fā)生額外的固化。以上因素不僅會造成材料的大量浪費(fèi)，還降低了連續(xù)打印過程中的穩(wěn)定性及分辨率。 我們在前期提出的利用仿生超潤滑固化界面來減少固化樹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，并提高了打印過程的穩(wěn)定性及精度。光固化界面的界面性質(zhì)對于單墨滴打印至關(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：即液體樹脂與固化樹脂間的粘附應(yīng)大于液體樹脂與固化界面之間的粘附，且液體樹脂與固化界面之間的粘附應(yīng)大于固化樹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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