由上面介绍得知,SLA技术常用原材料为液态热固性光敏树脂材料。目前,研制开发出的树脂材料多种多样。大多数树脂材料从液态变成固态时都会发生收缩,内部残余应力的存在也会导致成型制件发生应变变形,为此应研制开发具有较小收缩率的树脂材料。此外,光敏树脂材料硬化后应该具备所需的一些物理性能,例如易燃性、耐蚀性、导电性和柔性等。因此,应依据不同的应用场合选择不同特性的光敏树脂材料。
目前,液体热固性光敏树脂较为广泛地应用于由CAD设计提供的样件和试验模型等。此外,也可以通过在光敏树脂材料中加入其他成分,用SLA原型制件代替熔模精密铸造中用的蜡膜间接生产金属零件;还可以借鉴失蜡铸造中的蜡模,以熔模铸造的方式加工出各种金属零件。最近,美国采用紫外光照射固化树脂基体的方法,制备出了短纤维和连续纤维增强复合材料,但所制得的复合材料中的纤维含量极低,远未达到复合材料结构的最低要求。
在国外,SLA技术专用光敏树脂一般由大公司研制、开发与生产,已形成系列产品。目前主要有以下四大系列:DuPont公司的SOMOS系列、Ciba公司生产的CibatoolSL系列、Zeneca公司的Stereocol系列和快速成型C公司(瑞典)的快速成型Cure系列。SOMOS系列最近新研制出SOMOS 8120材料,该材料的性能类似于聚乙烯和聚丙烯,特别适合制作功能零件,也有很好的防潮、防水性能。Cibatool-SL系列的新品种有两种:CibatoolSL-5510材料,这种树脂可以达到较高的成型速度和成型精度,且具有较好的防潮性能;CibaltoolSL-5210材料,可用于炎热、潮湿的环境作业中,如水下作业等。
近期,国内研发的光敏树脂材料主要是紫外光固化光敏树脂材料,与SLA型设备相配套的专用光敏树脂材料也在研究与开发当中。南京理工大学的研究人员采用环氧丙烯酸酯预聚物、POTMPTA单体,并采用FL(IPh2)2作为引发剂,研制出了不同配比的可见光SLA专用固化树脂材料。
SLA技术成型速度较快,精度较高,尤其适用于制作细、薄零件。SLA技术由于使用的原材料为液态,因此在制作中空结构的成型制件方面有独特的优点。但由于树脂材料在其固化过程中易产生收缩,会使成型制件内部产生应力或引起制件的外观变形,而且SLA激光器的价格比较昂贵、寿命短、运行费用高,所以研发出固化速度快、强度高、收缩系数小、价格低廉的光敏树脂材料是今后SLA技术用材料的发展趋势。
具体来说,未来对SLA技术用材料的研究与开发,应朝着以下几个方向进行:(www.daowen.com)
(1)开发出高固化速度、低收缩率、变形小的SLA技术用材料,在保证成型制件精度的同时,尽可能提高加工速度。
(2)开发出各种功能性的SLA技术用材料,使成型制件具有较好的导电性、导磁性及力学性能等,以便成型制件能够直接使用或进行一些功能测试。
(3)研发出无毒害、无污染的环保材料。
(4)降低光敏树脂材料的成本。
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