光敏樹(shù)脂的基本特性

　　光敏樹(shù)脂指用于光固化快速成型的材料為液態(tài)光固化樹(shù)脂，或稱(chēng)液態(tài)光敏樹(shù)脂，主要由齊聚物、光引發(fā)劑、稀釋劑組成。用于SLA的光敏樹(shù)脂和普通的光固化預聚物基本相同，但由于SLA所用的光源是單色光，不同于普通的紫外光，同時(shí)對固化速率又有更高的要求，因此用于SLA的光敏樹(shù)脂一般應具有以下特性。

　　(1)黏度低。光固化是根據CAD模型，樹(shù)脂一層層疊加成零件。當完成一層后，由于樹(shù)脂表面張力大于固態(tài)樹(shù)脂表面張力，液態(tài)樹(shù)脂很難自動(dòng)覆蓋已固化的固態(tài)樹(shù)脂的表面.必須借助自動(dòng)刮板將樹(shù)脂液面刮平涂覆一次，而且只有待液面流平后才能加工下一層。這就需要樹(shù)脂有較低的黏度，以保證其較好的流平性，便于操作?，F在樹(shù)脂黏度一般要求在600 cp·s(30℃)以下。

　　(2)固化收縮小。液態(tài)樹(shù)脂分子間的距離是范德華力作用距離，距離約為0.3～0.5 nm。固化后，分子發(fā)生了交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結構分子間的距離轉化為共價(jià)鍵距離，距離約為0.154 nm，顯然固化前后分子間的距離減小。分子間發(fā)生一次加聚反應距離就要減小0.125～0.325 nm。雖然在化學(xué)變化過(guò)程中，C=C轉變?yōu)镃—C，鍵長(cháng)略有增加，但對分子間作用距離變化的貢獻是很小的。因此固化后必然出現體積收縮。同時(shí)，固化前后由無(wú)序變?yōu)檩^有序，也會(huì )出現體積收縮。收縮對成型模型十分不利，會(huì )產(chǎn)生內應力，容易引起模型零件變形，產(chǎn)生翹曲、開(kāi)裂等，嚴重影響零件的精度。因此開(kāi)發(fā)低收縮的樹(shù)脂是目前SLA樹(shù)脂面臨的主要問(wèn)題。

　　(3)固化速率快。一般成型時(shí)以每層厚度0.1～0.2 mm進(jìn)行逐層固化，完成一個(gè)零件要固化百至數千層。因此，如果要在較短時(shí)問(wèn)內制造出實(shí)體，固化速率是非常重要的。激光束對一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行曝光時(shí)問(wèn)僅為微秒至毫秒的范圍，幾乎相當于所用光引發(fā)劑的激發(fā)態(tài)壽命。低固化速率不僅影響固化效果，同時(shí)也直接影響著(zhù)成型機的工作效率，很難適用于商業(yè)生產(chǎn)。

　　(4)溶脹小。在模型成型過(guò)程中，液態(tài)樹(shù)脂一直覆蓋在已固化的部分工件上面，能夠滲入到固化件內而使已經(jīng)固化的樹(shù)脂發(fā)生溶脹，造成零件尺寸發(fā)生增大。只有樹(shù)脂溶脹小，才能保證模型的精度。

　　(5)高的光敏感性。由于SLA所用的是單色光，這就要求光敏樹(shù)脂與激光的波長(cháng)必須匹配，即激光的波長(cháng)盡可能在感光樹(shù)脂的最大吸收波長(cháng)附近。同時(shí)感光樹(shù)脂的吸收波長(cháng)范圍應窄，這樣可以保證只在激光照射的點(diǎn)上發(fā)生固化，從而提高零件的制作精度。

　　(6)固化程度高?？梢詼p少后固化成型模型的收縮，從而減少后固化變形。

　　(7)濕態(tài)強度高。較高的濕態(tài)強度可以保證后固化過(guò)程不產(chǎn)生變形、膨脹、及層間剝離。