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UV光固化技術在3D打印中的應用

2017-07-18 11:45 來源：網絡 責編：???

摘要：
近年來，在大家面前出現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的距離，但通過3D打印技術，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的距離，但通過3D打印技術，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用到3D打印技術，3D打印已經逐漸得到大家的認可。


  3D打印技術（3D printing）是指通過連續的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術，綜合了數學建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等諸多方面的前沿技術知識，具有很高的科技含量。


  UV光固化在3D打印中有著重要的應用，其主要是采用紫外光在液態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（polyjet）來完成UV光固化的3D打印。


  圖示為聚合物噴射系統的結構：


  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，設備內置的工作臺會極其精準地下降一個成型層厚，噴頭繼續噴射光敏聚合材料進行下一層的打印和固化。反復工作，直至整個工件打印制造完成。


  其優點是原材料的利用率將近100%，尺寸精度高（±0.1mm），表面質量優良，可以制作結構十分復雜的模型，缺點是可用材料種類有限，導致價格相對比較貴。


  但隨著新原材料的研發以及UV技術甚至UV-LED技術的進步，3D打印技術會應用到更廣泛的領域。

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