快速成形技术发展时间不长,但是发展却极为迅速,解决了很多传统的加工技术很难解决的问题。3D打印是其中的伎伎者,成为最近的科技焦点,甚至被赞誉为推动了第三次工业革命。虽然3D打印有自己独特的优势,但是跟传统的模具生产化工相比,速度太慢,原材料受到很大限制,想要通过3D打印大批量制件并取代传统的生产方式是不大可能的。3D打印特别是光固化3D打印想要发展,更多的应该考虑与传统的生产方式相辅相成互相补充,向着个性化、智能化、小型化、家庭化、生物医学化等方面发展。它的前景不应该是工厂的生产机械,而应该是家里、办公室里的新式家用电器。只要拥有这种家用电器就可根据个人的爱好设计产品,实现小型物品的自给自足化。
国外对于光固化3D打印,无论是光固化3D打印材料还是光固化3D打印机械设备,都有较早的投入研究。先进的光固化3D打印机能够为光敏树脂的研究提供实验器材的支持,成熟的光固化3D打印材料反过来又支持了打印机械的升级,两者相辅相成推进了材料与机械的发展,因而国外在3D打印光敏树脂研究的较为成熟,也有较多的市场化的产品。目前成绩突出的主要是美国的3D Systems公司和以色列OBJET公司,3D打印光敏树脂的市场很大一部分被这两个公司所抢占。国外公司相关光敏树脂有一百多种,但是这些公司把光敏树脂作为核心技术,成果很少对外公布,并且将这些光敏树脂与其生产的光固化3D打印机捆绑销售。OBJET公司的材料种类有三大类实体材料和一种支撑材料,即Vero系列光敏树脂,FullCure系列丙烯酸酯基光敏树脂,Tango系列类橡胶光敏树脂材料,支撑材料是FullCure705水溶性高分子材料。以色列OBJET公司于不同年份公布了四个光固化3D打印光敏树脂专利,但都是其更新换代之前的产品,没有多少实际参考价值。
在国内,有相光固化涂料、光固化油墨、光固化胶黏剂的研究较早也比较成熟,但是对于光固化3D打印用的光敏树脂研究却是随着3D打印得到重视之后才开始的。国内相关研究较单调,主要是一些高校带领进行研究,目前做的比较好的有华中科技大学、西安交大等,也研究出一些光固化3D打印光敏树脂。例如刘海涛等合成了可以作为实体材料的光敏预聚物以及光固化支撑材料,黄志斌等通过迈克尔加成合成了一类可快速固化的超支化的光敏树脂,西安交通大学有可以使用的光敏树脂,售价大概为900元/公斤。但是由于研究起步晚、投入少、规模小、力量分散,因而国内关于3D打印光敏树脂的研究总体上来看还是相当薄弱,能够用于实际生产的产品就更少了。
3D打印发展现状了解
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