陶瓷光固化3D打印用光敏树脂浆料设计与性能

牛书鑫; 王珂; 周玉珑; 郭新龙; 胡小健; 许西庆

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.06.001

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (06) : 1 -5. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.06.001

理论与研究

陶瓷光固化3D打印用光敏树脂浆料设计与性能

牛书鑫 ¹ ,
王珂 ¹ ,
周玉珑 ² ,
郭新龙 ¹ ,
胡小健 ¹ ,
许西庆 ²^,^*

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Design and Property of Photosensitive Resin Slurry for UV-Curing 3D Printing of Ceramics

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摘要

光固化3D打印技术在复杂陶瓷构件的制备中表现出很好的应用前景，低聚物的选择会直接影响液态光敏树脂的打印性能，对3D打印陶瓷材料的结构与性能具有重要影响。为优化陶瓷光固化3D打印用光敏树脂浆料的性能，文章分别以环氧丙烯酸酯（EA）、聚氨酯丙烯酸酯（PUA）、有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯（PSUA）作为低聚物配制了光敏树脂预混液和3D打印陶瓷浆料，探究了低聚物种类对光敏树脂及陶瓷浆料打印性能的影响。结果表明：PUA制备的光敏树脂浆料具有最优的光固化性能，其黏度为143 mPa·s，固化厚度为341 μm，抗弯强度为33.76 MPa，且PUA具有最低的临界曝光量20.022 mJ/cm²，表明其最易固化，适合陶瓷材料的3D打印成型。采用PUA制备的光敏树脂浆料制备了氧化硅陶瓷浆料，能够打印出结构复杂的陶瓷试样，陶瓷试样微观结构较为均匀，能够有效弱化层间缝隙，打印效果良好。