用于光固化三维快速成型(SLA)的光敏树脂研究现状与展望

概述了近年来用于光固化三维快速成型(SLA)的光敏树脂研究现状,讨论了其基础树脂成分、引发剂体系对3D打印工艺及成型物性能的影响,并展望了光固化三维快速成型(SLA)材料的研究趋势.     

立体光造型过程中光敏树脂的研究

立体光造型是一种应用广泛的快速成型技术，光敏树脂是光固化快速成型中制造各类形状零件的重要光致凝固材料。通过实验优化了合成立体光造型用树脂聚合物工艺参数，并用DSC、TGA和FTIR等测试方法对材料进行了表征。结果表明：环氧树脂的增强使样品具有更高的热稳定性，同时讨论了光固化过程中收缩与工艺参数之间相互关系。     

丙烯酸聚氨酯光敏树脂的结构与性能研究

通过对一系列具有不同分子结构的丙烯酸聚氨酯光敏预聚体的粘度、数均分子量、自动氧化反应以及光固化后树脂的平衡溶胀比和力学性能的测定 ,探讨了这类丙烯酸聚氨酯光敏树脂的链结构与微相分离、光固化性能以及力学性能间的关系 .实验结果表明 ,齐聚物二元醇以及加入的小分子二元醇是影响光敏预聚体及光固化后树脂结构与性能的重要因素 ,其中加入α AGE不仅可有效地消除光固化过程中氧阻聚 ,而且对光敏预聚体粘度、光固化后树脂微相分离也有显著影响 ,平衡溶胀法较好地表征了此类丙烯酸聚氨酯光固化树脂的相分离聚集态结构     

超支化水性聚氨酯丙烯酸酯在3D打印中的应用

综述了超支化水性聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂的研究进展,阐述了水性聚氨酯丙烯酸酯超支化改性的特性与优点.主要介绍了超支化水性聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂的合成以及在光固化3D打印领域的应用,并对其应用前景进行了展望,为光固化3D打印用光敏树脂的改进提供了参考.     

基于光造型原理的砂轮快速制造技术

将光固化树脂代替热固化树脂作为结合剂,利用快速成型原理实现了砂轮的快速制造。通过复合二氧化硅微粒,大大改善了光固化树脂砂轮的机械性能。研究结果表明,数十秒钏就可以完成超薄型切割砂轮的固化工艺和磨削砂轮的分层固化工艺,用所试制的砂轮对硅材料的加工表明,光固化树脂砂轮与热固化树脂砂轮具有的加工精度。     

微机械及微细加工方法的研究

基于光固化快速成型制造技术,结合光刻技术、牺牲层技术以及化学镀膜技术,研究了一种新型的微细加工方法,提出了非导电极板（光敏树脂固化物）镀膜的新方案,设计了一种有较大驱动位移的微型电容式激励器,并介绍了其加工制作的工艺流程。实验结果表明此微细加工方法是可行的,从而开辟了微细加工的新途径。     

“快速成形制造若干关键技术及其设备”获国家科技进步二等奖

我校机械学院卢秉恒教授等完成的项目“快速成形制造若干关键技术及其设备”获 2 0 0 0年国家科技进步二等奖 .该项目研究和开发了激光快速成型机、紫外光快速成型机、石墨电极研磨成形机、激光快速成型光固化树脂等设备和配套专用材料 ,形成了以自主开发的技术和设备为主体 ,ＣＡＤ、ＲＰ(快速成形 )、ＲＴ(快速模具 )集成的快速制造示范系统 ,开发了支撑远程快速服务的网络系统 .设备已初步形成产业化生产 ,并已销售了 17台 .设备和示范系统已广泛用于家电、车辆、航空、节水农业设备、农机、医疗康复等工程和教学科研领域 ,支持企业新产…     

一种用于激光固化快速成形的低翘曲光敏树脂的研究

针对在激光固化快速成形过程中,树脂的收缩引起零件较大变形的问题,研究制备了一种翘曲混杂型光敏树脂,这种树脂体系结合了自由基和阳离子聚合体系的优点,克服了鎓盐引发环氧阳离子开环光聚合的缺点,其固化速度接近于自由基型光固化速度,而且固化物的力学性能有所提高,用该树脂在激光固化快速成形机上实机制作零件,零件基本没有翘曲变形,这种低翘曲性树脂扩大激光固化快速成形技术在工业产品设计及开发中的应用范围,使制作精度达到了0.2%。     

光固化3D打印用于陶瓷制备的研究进展

光固化3D打印制备陶瓷和熔模铸造消失模技术近年来得到市场的青睐,现将技术涉及的关键工艺及研究进展进行整理.光固化3D打印制备陶瓷技术涉及到制备浆料、光固化成型和烧结等过程,每一步都会影响最终陶瓷产品的质量.光固化3D打印制备消失模技术的成功应用,对于缩短陶瓷型壳制造周期、提高熔模铸造生产效率具有重要意义,但阻碍光固化成型熔模铸造制备陶瓷型壳市场化的技术难点在于获得膨胀率低和残留低的聚合物树脂配方.     

提高CPS成型精度的研究

针对CPS快速成型零件成型难及成型精度不高的现象，分析了影响零件成型及成型精度的主要因素。并通过CPS紫外光快速成型机成型实验研究，得出调整工作台的阻尼系数，对工作台进行动平衡，以及在成型零件的轮廓数据中增加适当的光斑补偿，可以提高系统精度。     

快速立体激光光造型树脂感光性能的研究

研究了能在Ａｒ离子可见光激光下快速固化的感光树脂体系的组成对其感光性能的影响。感光树脂体系包含丙烯酸环氧树脂，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，Ｎ－乙烯基吡咯烷酮，和由紫外引发剂，染料及叔胺组成的协同引发剂，还研究了激光能量，引发剂组成，树脂组成对树脂粘度，固化转化率，固化深度的影响。     

紫外光快速成型中树脂固化过程的研究

为了确定快速成型中树脂固化线条的理论模型，对扫描动作和固化过程进行了详细分析．由于明确了实际扫描动作是由匀速运动和非匀速运动所组成的，因此实际扫描的固化线条是非均匀一致的．根据树脂曝光理论，建立了固化线条的横向和纵向截面形状的数学模型．揭示出整个固化线条呈哑铃形，其横截面轮廓呈抛物线形．在x轴上的位移等于光斑直径时，树脂微元的曝光时间最长，固化深度最深．采用实际的固化线条对数学模型进行了对比验证，其结果表明固化线条基本与理论模型一致，这对于改善成型质量具有理论指导意义。     

基于FX_(2N)的泡塑机PLC控制系统设计

通过对泡塑机工作机理和工艺流程的分析,采用PLC和触摸屏技术对某工厂的泡塑机进行批量改造,设计了基于三菱FX2N系列PLC的泡塑机电气控制系统。通过威纶通触摸屏界面可以输入工艺每个动作时间,选择工作方式,显示工艺参数,该控制系统提高了泡沫制品的生产效率和生产质量。     

基于PLC的注塑机液压系统的控制设计

通过分析注塑机液压系统的工作过程,设计了基于PLC的电气控制系统,设计包括硬件和软件设计.采用先进的顺序控制设计法进行程序设计,在画出顺序功能图SFC的基础上,利用通用的PLC编程元件及起保停电路的编程方式进行模块化编程,程序具有简洁明了、调试简单、修改容易、通用性强的优点,适用于任意型号的PLC.实践表明：采用PLC改造的电气控制系统大大提高了注塑机的工作性能和稳定性,提升了注塑产品的质量和生产效率,且系统维护方便.     

五柱塞式秸秆燃料成型机可行性分析

将传统理论计算与虚拟仿真模拟相结合,利用SolidWorks软件对三柱塞和五柱塞两种秸秆燃料成型机的冲压机构模型进行动力学仿真分析,得出主轴受力和工作所需的平衡力矩曲线;利用得出的分析结果进行理论计算,将所得结果进行比较,得出五柱塞式秸秆燃料成型机分析的可行性。     

耐高温乙烯基酯树脂固化反应动力学研究

通过差热分析，计算了耐高温乙烯基酯树脂的固化反应动力学参数，提出了树脂成型过程的动力学模型，并制定了合理的树脂固化工艺制度。用红外分析方法对树脂固化前后的样品进行了测试，验证了合成反应和固化形式，并从结构的角度对树脂性能特征进行了分析。     

旋转模塑成型不饱和聚酯树脂的表面质量及工艺探究

为了解决旋转模塑成型中,不饱和聚酯树脂因其相对较高的初始黏度和反应热而难以操作的问题,利用实验室小型单轴旋转成型机加工成型不饱和聚酯树脂模制品;通过三维显微镜、厚度均匀性分析和热重量分析等方法确定其最佳加工条件。实验结果表明：在体积填充分数0.049~0.065、模具转速15~20 r/min、模具温度30~50 ℃条件下,可得到内外表面质量较好的模制品。     

光固化镭射玻璃的研制

开发了一种新型安全装饰材料——镭射玻璃。它是以光敏树脂、玻璃和塑料镭射膜复合而成的。叙述了光敏树脂的合成、原材料的选择及作用机理。实验证明此方法生产镭射玻璃固化速度快,其产品具有较高的强度和良好的耐候性     

微流控芯片光固化模塑成型的快捷加工技术

采用光固化模塑法代替传统的芯片加工方法,用液体光固化材料代替传统的热塑性高分子材料以及玻璃和硅等无机材料,研究了一种微流控芯片的快捷、低成本制作方法;同时研制出了适用于光固化材料芯片的键合方法。对键合后的芯片进行检验,实验结果表明,光固化模塑成型的微流控芯片流道精度高、完整性好、通畅度佳;芯片透光性良好,红外光及紫外光透过率分别达94%和24%;在芯片的混合流道内能形成水包油的液滴。整个制造过程能够满足微流控芯片批量化生产的要求,且相应的生产设备造价不高,降低了微流控芯片的制作成本。     

基于CAE的纸芯空气滤清器注射模反变形设计

基于CAE技术,对带有柔性嵌件的纸芯空气滤清器进行了填充、冷却和翘曲等模拟分析.因塑件框架壁薄,确定了边缘多点进浇方案,可避免熔体直接冲击纸芯嵌件.针对空滤器塑件框架由于收缩引起的不可避免的内凹变形,设计了合理的冷却方案,提出了模具型腔外凸的反变形设计方法,使空滤器安装平面变形得到合理的控制.采用立式注塑机和一个前模、两个后模的生产组合方式,显著提高成型效率,降低成本,所生产的空滤器产品质量好,与采用简化结构的模拟结果相符.