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量产光固化3D打印树脂材料技术

成果类型:: 实用新型专利,软件著作权

发布时间: 2022-08-15 11:28:36

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 佛山中国发明成果转化研究院 | 2022-08-15 11:28:36

3D打印机是一种快速成形技术机器,通常以一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造,意味着这项技术正在普及,现有的打印机一次只能打印一个产品,在产品打印完成后需要人工剥离,然后进行下一次的工作,工作效率较低。现有3D打印机存在打印时间长、打印机的灵活性欠缺、功能单一等不足,制约了目前市场上3D打印走向工业化,因此提高打印速度,打印效率,让打印机变得灵活多变是当务之急。

本成果主要围绕黑色SLA光固化材料研发,目前研发的3D打印材料有:黑色SLA光固化高强度模型材料、黑色SLA光固化高韧性材料、黑色SLA光固化逼强度高韧性材料。SLA工艺(光固化)原理为光谱中能量最高的紫外光产生的活化能,能够使不饱和聚酯树脂的C—C键断裂,产生自由基从而使树脂固化。当不饱和聚酯树脂中加入光敏剂后,用紫外线或可见光作能源引发,能使树脂很快发生交联反应。故SLA工艺的材料就是光敏树脂,需要装满整个材料槽,主要工作设备是激光器和振镜,振镜通过计算机控制的偏振把激光器发出的紫外光照射到规定的材料槽液体表面上使其固化,事先模型被计算机均分成N个切片,每个切片可看作一个二维平面,固化完一个切片平面网板会带着模型下降到下一个切片平面,一次类推直至打印完成。本成果在关注黑色SLA光固化材料研发的同时,自主设计了高打印速率和生产效率的3D打印机,实现了连续的3D打印。

1、本科技成果自动化程度高,可以减少打印原料的浪费,大大减少了挤出机和所述喷头堵塞的情况,保证了每次下料量的均匀,能够防止产品因为环境温度的变化而变形,可以保证能够有效的实现3D打印装置的连续打印,提高工作效率。

2、本成果通过余量检测仪和所述补料装置,对打印装置的原料进行检测以及补充,自动化程度高,且可以减少打印原料的浪费。同时设置了清洗装置,大大减少了挤出机和所述喷头堵塞的情况,保证了每次下料量的均匀。

3、本成果在打印平台内设置的加热装置,可以防止产品因为环境温度的变化而变形。

4、本成果设置了传动机构,可以保证能够有效的实现3D打印装置的连续打印,提高工作效率。

本项目研制的SLA 3D打印相对于其他3D打印工艺有打印形状广泛、成型速度快、精度高、表面光洁度最好的特点,可以满足大部分立体打印需求,其应用非常广泛,现已涉及精密制造业、模具加工、医疗、电子、食品等多个行业。

佛山市洋光材料科技有限公司是一家专业从事3D打印,提供3D打印服务的科技企业,包括新产品小批量定制开发、测试和生产,3D打印手办,建模,渲染等。公司已具备工业级3D打印设备生产车间和多条标准化生产线,并打造出一支精锐进取的新产品开发设计团队和贴心的售后服务团队,设计工艺流程清晰,质量标准严苛,结合传统工艺中优良的元素和现代科技中的改良成果,从而实现传统工艺无法完成的复杂原型设计,有效确保公司制造生产效率和产品质量,为新产品的研发提供技术便利,助力快捷的迭代式产品开发。目前,公司提供服务内容包括:新产品小批量定制开发,测试和生产,3D打印手办,建模,渲染等。在3D打印行业有多年经验,并维持着良好的口碑。

目前公司已投入资金100万元,用于场地租赁、设备购置、人员费用及研发材料费用等方面。目前该成果已产生2项实用新型专利,并通过第三方查新检索报告证明技术的创新性。本成果具有高强度高韧性,可打印结构复杂的功能结构件,材料稳定性良好,能够确保打印部件的尺寸精确程度,尺寸可精确到0.1mm以内等技术优势,本成果的实施可推动3D打印产业发展,解决现有3D打印机存在打印时间长、打印机的灵活性欠缺、功能单一等不足的问题。

本项目成果需要对接产业资源,专注于汽车配件,医疗机械,航天军工等行业的应用,希望通过合作开发等转化方式与相关领域产业对接。