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光引发剂对3D打印的影响

2022-04-18

  尽管紫外光源具有适当的发射波段很重要,但固化速度还依赖于紫外光的强度,而且为了优化固化的速率,常用椭圆反光镜来将能量聚焦在版基上面。低效率的汞灯的作用效果为:

  ①减少了固化膜的重量;②降低了3D打印机的最大运行速度;③增加了后固化的依赖性;④增加了出现残余气味或污点的风险;⑤引起紫外灯超负荷工作,因而缩短了寿命。

  要形成均相聚合的固化膜,紫外辐射必须穿透全部膜层,从而使光引发剂与UV树脂全部固化。此外,固化速度与辐射光强度和辐射光强度和光引发剂浓度两者成比例关系。

  提高光引发剂的含量可以提高固化速度,但是,由于它吸收紫外光,反应可能被局限在膜的表层,导致膜固化不完全。因此,紫外光强度和光引发剂的浓度的优化是很重要的。

  固化速度依赖于单体的官能度,也就是反应性双键的数量。由于丙烯酸酯只有一个双键,丙烯酸酯的官能度可以用单体体系的丙烯酸酯基团的数量表示。提高体系中双键的密度就可同时提高反应程度和反应速度,丙烯酸酯的官能度越高,固化越快。因此,尽管单官能度的单体是适当的粘度调节剂,但它们缺乏足够的交联能力并会降低膜的性能。

  对于任何体系,固化速度的还受下列因素的影响:①引发剂浓度与种类;②辐射波长与强度;③膜厚;④氧与过氧化物的阻聚作用;⑤版基的性质。

  版基的光学、物理和化学性质都会影响固化速度,这些影响因素如紫外光的透射和反向散射。透射光被留在膜内,而由版基反向散射的光对于进一步的光引发是有用的。

  辐射的波长与强度均为紫外光源的特性,引发剂的最大吸收频率或波长与紫外光源的频率或波长相匹配足很重要的。

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