淺析光固化3D列印技術中的光敏樹脂！

光固化3D列印技術憑藉成型表面質量好、尺寸精度高以及能夠實現比較精細的細微之處等特點，在3D列印圈小有名氣（世界上第一台3D印表機就是這種成型技術），也得到了廣泛的應用。

今天咱們不談技術，聊聊光固化3D列印技術的核心——光敏樹脂材料，在我們介紹光敏樹脂之前，我先帶大家了解下樹脂材料是個什麼鬼。

樹脂材料

樹脂是塑料製品中的主要原料，常溫下是固態、半固態甚至是液態的有機聚合物，一般不溶於水，能溶於有機物。

按樹脂的來源可分為天然樹脂和合成樹脂，下面給大家講講天然樹脂與合成樹脂。樹脂按加工行為還可分為熱塑性樹脂，熱固性樹脂；按合成反應類型可分為加聚物和縮聚物。

1. 天然樹脂

天然樹脂主要來源於植物滲（泌）出物的無定形半固體或固體有機物。特點是受熱時變軟，可熔化，在應力作用下有流動傾向，一般不溶於水，而能溶於醇、醚、酮及其他有機溶劑。

這類物質種類繁多，來源於植物者，主要有松香、大漆、琥珀和瑪樹脂等；來源於動物者，主要有蟲膠，它是紫膠蟲的分泌物。

天然樹脂主要用作塗料（見天然樹脂塗料），也可用於造紙、絕緣材料、膠粘劑、醫藥、香料等的生產過程；有些可作裝飾工藝品的原料(如琥珀)；還有的如加拿大膠，其折光指數與普通玻璃相似，故作為顯微鏡等光學器材的透明膠粘劑。

2. 合成樹脂

天然樹脂是指由自然界中動植物分泌物所得的無定形有機物質，而合成樹脂是指由簡單有機物經化學合成或某些天然產物經化學反應而得到的樹脂產物。

由於合成樹脂的發展，天然樹脂的應用日趨減少。下面給大家詳細介紹下合成樹脂。

合成樹脂

常見的有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）和丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）五大合成樹脂，此外還有酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氨酯樹脂、聚醚碸樹脂、全氟碳化物樹脂等。

1. 酚醛樹脂

酚醛樹脂是酚與醛在催化劑存在下縮合生成的產品。具有乾燥快、漆膜光亮、耐水、耐化學腐蝕等特點，但耐候性差，易變黃不宜用於淺色塗料。

PS：用光敏樹脂列印的蝴蝶

2. 丙烯酸樹脂

分自干型丙烯酸樹脂（熱塑型）和交聯固化型丙烯酸樹脂（熱固型），自干型丙烯酸具有表干迅速、易於施工、保護和裝飾作用明顯，交聯固化丙烯酸具有機械性能優良，可以製成高耐候性、高豐滿度、高彈性、高硬度的塗料。

3. 環氧樹脂

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機化合物，環氧樹脂製成的環氧漆對水泥、金屬等無機材料的附著力很強，耐腐蝕、機械性能優異，但是耐候性不好，低溫固化較慢，一般用於底漆或內用漆。

4. 氨基樹脂

有甲醚化三聚氰氨甲醛樹脂、丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂、丁醚化脲醛樹脂等樹脂，氨基樹脂作交聯劑的漆膜堅硬豐滿，牢固耐久，具有很好的裝飾作用及保護作用，但是生產能耗高，設備成本高，不適合小型工廠生產。

PS：柔性光敏樹脂材料3D列印的鞋底

5. 聚醚碸樹脂

聚醚碸是由4,4 -雙磺醯氯二苯醚在無水氯化鐵催化下，與二苯醚縮合製得非晶態聚合物，具有耐葯、耐熱、耐衝擊以及良好的介電性能，耐紫外線性能較差。

6. 氟碳樹脂

氟碳樹脂家族常見的有四氟乙烯樹脂（PTFE）、聚偏二氟乙烯樹脂（PVDF）、聚三氟氯乙烯（FEVE）、聚氟乙烯樹脂（PVF）四種。

與其他塑料相比氟碳樹脂具有較好的耐熱性、耐化學品性、耐寒性、低溫柔韌性、耐候性和電性能，廣泛應用烹調用具，造型模具，機械滑動部分、食品、紡織、造紙等工業用機械的高級卷材塗料、輸送管線、反應釜、換熱器及精密器械等的塗裝及襯裡方面。

光敏樹脂

光敏樹脂即Ultraviolet Rays（UV）樹脂，也是合成樹脂，由聚合物單體與預聚體組成，其中加有光（紫外光）引發劑（或稱為光敏劑）。

在一定波長的紫外光（250０～300ｎｍ）照射下能立刻引起聚合反應完成固化。光敏樹脂一般為液態，可用於製作高強度、耐高溫、防水材料。通常我們所提到的3D列印光敏樹脂大多為環氧樹脂。

目前，研究光敏材料3D列印技術的主要有美國3D Systems公司和以色列Object公司。常見的光敏樹脂有Somos NEXT材料、樹脂Somos11122材料、Somos19120材料和環氧樹脂。

比如Somos NEXT材料，為白色材質，類PC新材料，韌性非常好，基本可達到選擇性激光燒結（SLS）製作的尼龍材料性能，而精度和表面質量更佳。

Somos NEXT材料製作的部件擁有迄今最優的剛性和韌性，同時保持了光固化立體造型材料做工精緻、尺寸精確和外觀漂亮的優點，主要應用於汽車、家電、電子消費品等領域。

再比如環氧光敏樹脂，它是一種可用於鑄造的樹脂，它含灰量極低（800℃時的殘留含灰量＜＝0.01%，可用於熔融石英和氧化鋁高溫型殼體系，而且不含重金屬銻，製造極其精密的快速鑄造型模非常方便。

目前光敏樹脂的市場價在300~2000元/千克，相比於百元左右的PLA，這價格還是有點貴的，這也一定程度上限制了光固化3D列印技術的發展，哎，沒得辦法啊...

文章摘自 搜狐

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