UV光固化技術(shù)在3D打印中的應(yīng)用

近年來(lái)，在大家面前出現(xiàn)了一個(gè)很酷的新名詞：3D打印。3D打印雖與大家的生活仍有很遠(yuǎn)的距離，但通過(guò)3D打印技術(shù)，可以成功地“打印”出無(wú)人飛機(jī)、自行車、汽車等實(shí)物。例如汽車中內(nèi)飾件，輪轂、車大燈、方向盤(pán)、變速桿、保險(xiǎn)杠等等

很多工件均有應(yīng)用到3D打印技術(shù)，3D打印已經(jīng)逐漸得到大家的認(rèn)可。 

  3D打印技術(shù)（3D printing）是指通過(guò)連續(xù)的物理層疊加，逐層增加材料來(lái)生成三維實(shí)體的技術(shù)，綜合了數(shù)學(xué)建模技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的前沿技術(shù)知識(shí)，具有很高的科技含量。 

  UV光固化在3D打印中有著重要的應(yīng)用，其主要是采用紫外光在液態(tài)光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行掃描，每次生成一定厚度的薄層，從底部逐層生成物體。通過(guò)聚合物噴射技術(shù)（polyjet）來(lái)完成UV光固化的3D打印。 

  圖示為聚合物噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)： 

  噴射打印頭沿X軸方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)，工作原理與噴墨打印機(jī)十分類似，不同的是噴頭噴射的不是墨水而是光敏聚合物，當(dāng)光敏聚合材料被噴射到工作臺(tái)上后，UV燈將沿著噴頭工作的方向發(fā)射出UV光對(duì)光敏聚合材料進(jìn)行固化。 

  完成一層的噴射打印和固化后，設(shè)備內(nèi)置的工作臺(tái)會(huì)極其精準(zhǔn)地下降一個(gè)成型層厚，噴頭繼續(xù)噴射光敏聚合材料進(jìn)行下一層的打印和固化。反復(fù)工作，直至整個(gè)工件打印制造完成。 

  其優(yōu)點(diǎn)是原材料的利用率將近100%，尺寸精度高（±0.1mm），表面質(zhì)量?jī)?yōu)良，可以制作結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的模型，缺點(diǎn)是可用材料種類有限，導(dǎo)致價(jià)格相對(duì)比較貴。 

  但隨著新原材料的研發(fā)以及UV技術(shù)甚至UV-LED技術(shù)的進(jìn)步，3D打印技術(shù)會(huì)應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域。