水溶性光固化3D打印支撑材料的制备与性能研究
发布时间：2021-04-10 22:42
光固化3D打印技术具有制造周期短、成型精度高、可个性化定制等优点,被广泛应用于航空航天、工业、医疗等领域,而3D打印材料的种类和性能决定了光固化3D打印技术的发展和应用。目前光固化3D打印材料（实体材料和支撑材料）技术为国外少数几家公司所垄断,尤其是支撑材料的空缺,已经严重阻碍了光固化3D打印技术在我国的发展。本文分别制备了低粘度、低表面张力的温敏型支撑材料和力学性能高、水溶性的反应型支撑材料,研究了两种支撑材料固化前后的性能。首先以温敏聚合物P123、光固化单体（PEG400DA+PEG1000DA）、光引发剂907、流平剂BYK331等为原料,在研究P123温敏特性和水凝胶特性及其与光固化单体之间的协同增强效应的基础上,制备了一种低粘度、快固化的温敏型光固化3D打印支撑材料,并分析了其固化成型机理。最终确定了温敏型支撑材料的最佳配方,其综合性能（25℃时）为:粘度为34.22mPa·s,表面张力为33.46mN/m,固化收缩率为0.97%,溶解度为26.77%。以丙烯酸和聚乙二醇为原料,在催化剂对甲苯磺酸、阻聚剂对苯二酚及带水剂甲苯的基础上,通过酯化反应合成了单端羟基PEGmA。通...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
D打印在航空航天领域的应用
（a）3D 打印耳朵 （b）3D 打印牙齿图 1.4 3D 打印在医疗领域的应用1.1.3.3 工业制造现代工业中，许多新产品的开发需要事先制作多个模型和零部件，并在生产过程中不断的调整和修改产品信息，比如手机、汽车、飞机等。3D 打印技术与工业模型设计相结合，可以在无模具和工具的条件下生产大量复杂的模型，可以快速、直接地完成从设计思想到工业模型之间的转换，从而缩短了产品的开发周期，提高了开发效率[25,26]。据报道，福特公司正在积极探索 3D 打印技术在汽车生产中的应用，并取得了令人瞩目的成果。此前，福特公司研发一款新型发动机，必须花费半年以上时间来制作全新的模具，并耗费数十万美元。而现在采用 3D 打印技术生产模具，只需花费 4 天，且成本仅为 4000 美元。据报道，Kor 和他的团队完成了世界上第一辆 3D 打印汽车 Urbee 2。与传统汽车制造方式相比，3D 打印机能打印出一体式的汽车车身，极大地减少了汽车零部件的数量，提高了整体安全性，且整个过程只花费 2500 小时左右。
（a）3D 打印耳朵 （b）3D 打印牙齿图 1.4 3D 打印在医疗领域的应用1.1.3.3 工业制造现代工业中，许多新产品的开发需要事先制作多个模型和零部件，并在生产过程中不断的调整和修改产品信息，比如手机、汽车、飞机等。3D 打印技术与工业模型设计相结合，可以在无模具和工具的条件下生产大量复杂的模型，可以快速、直接地完成从设计思想到工业模型之间的转换，从而缩短了产品的开发周期，提高了开发效率[25,26]。据报道，福特公司正在积极探索 3D 打印技术在汽车生产中的应用，并取得了令人瞩目的成果。此前，福特公司研发一款新型发动机，必须花费半年以上时间来制作全新的模具，并耗费数十万美元。而现在采用 3D 打印技术生产模具，只需花费 4 天，且成本仅为 4000 美元。据报道，Kor 和他的团队完成了世界上第一辆 3D 打印汽车 Urbee 2。与传统汽车制造方式相比，3D 打印机能打印出一体式的汽车车身，极大地减少了汽车零部件的数量，提高了整体安全性，且整个过程只花费 2500 小时左右。
【参考文献】：
期刊论文
[1]UV光固化涂料及其研究进展[J]. 尹宪立. 涂料技术与文摘. 2013(08)
[2]3D打印双雄会——Stratasys与3D Systems专利布局对比分析[J]. 薛亮. 中国发明与专利. 2013(05)
[3]3D打印技术的先进应用[J]. 辛妍. 新经济导刊. 2013(04)
[4]三维打印技术的发展对教育的启迪[J]. 黎加厚,杨晓哲,杨高云. 中国医学教育技术. 2013(01)
[5]Objet三维快速成型技术的应用现状及展望[J]. 薛平,李尧,杨俊杰,余五新,付乐荣. 机电一体化. 2013 (02)
[6]三维打印的现状与发展前景[J]. 张曙,金天拾,黄仲明. 机械设计与制造工程. 2013(02)
[7]国外金属零部件增材制造技术发展概述[J]. 黄秋实,李良琦,高彬彬. 国防制造技术. 2012(05)
[8]三维打印开启全新科研世界[J]. 张文韬. 世界科学. 2012(09)
[9]Objet推出材料通用3D打印机[J]. 工业设计. 2012(07)
[10]三维打印技术工艺参数对制件表面形貌的影响[J]. 曹珊,李淑娟. 机械科学与技术. 2012(07)
博士论文
[1]含硫单体的合成及光聚合性能[D]. 李春光.北京化工大学 2013
硕士论文
[1]PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物的合成与胶束表征[D]. 刘佳.北京化工大学 2009
本文编号：3130464
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
D打印在航空航天领域的应用
（a）3D 打印耳朵 （b）3D 打印牙齿图 1.4 3D 打印在医疗领域的应用1.1.3.3 工业制造现代工业中，许多新产品的开发需要事先制作多个模型和零部件，并在生产过程中不断的调整和修改产品信息，比如手机、汽车、飞机等。3D 打印技术与工业模型设计相结合，可以在无模具和工具的条件下生产大量复杂的模型，可以快速、直接地完成从设计思想到工业模型之间的转换，从而缩短了产品的开发周期，提高了开发效率[25,26]。据报道，福特公司正在积极探索 3D 打印技术在汽车生产中的应用，并取得了令人瞩目的成果。此前，福特公司研发一款新型发动机，必须花费半年以上时间来制作全新的模具，并耗费数十万美元。而现在采用 3D 打印技术生产模具，只需花费 4 天，且成本仅为 4000 美元。据报道，Kor 和他的团队完成了世界上第一辆 3D 打印汽车 Urbee 2。与传统汽车制造方式相比，3D 打印机能打印出一体式的汽车车身，极大地减少了汽车零部件的数量，提高了整体安全性，且整个过程只花费 2500 小时左右。
（a）3D 打印耳朵 （b）3D 打印牙齿图 1.4 3D 打印在医疗领域的应用1.1.3.3 工业制造现代工业中，许多新产品的开发需要事先制作多个模型和零部件，并在生产过程中不断的调整和修改产品信息，比如手机、汽车、飞机等。3D 打印技术与工业模型设计相结合，可以在无模具和工具的条件下生产大量复杂的模型，可以快速、直接地完成从设计思想到工业模型之间的转换，从而缩短了产品的开发周期，提高了开发效率[25,26]。据报道，福特公司正在积极探索 3D 打印技术在汽车生产中的应用，并取得了令人瞩目的成果。此前，福特公司研发一款新型发动机，必须花费半年以上时间来制作全新的模具，并耗费数十万美元。而现在采用 3D 打印技术生产模具，只需花费 4 天，且成本仅为 4000 美元。据报道，Kor 和他的团队完成了世界上第一辆 3D 打印汽车 Urbee 2。与传统汽车制造方式相比，3D 打印机能打印出一体式的汽车车身，极大地减少了汽车零部件的数量，提高了整体安全性，且整个过程只花费 2500 小时左右。
【参考文献】：
期刊论文
[1]UV光固化涂料及其研究进展[J]. 尹宪立. 涂料技术与文摘. 2013(08)
[2]3D打印双雄会——Stratasys与3D Systems专利布局对比分析[J]. 薛亮. 中国发明与专利. 2013(05)
[3]3D打印技术的先进应用[J]. 辛妍. 新经济导刊. 2013(04)
[4]三维打印技术的发展对教育的启迪[J]. 黎加厚,杨晓哲,杨高云. 中国医学教育技术. 2013(01)
[5]Objet三维快速成型技术的应用现状及展望[J]. 薛平,李尧,杨俊杰,余五新,付乐荣. 机电一体化. 2013 (02)
[6]三维打印的现状与发展前景[J]. 张曙,金天拾,黄仲明. 机械设计与制造工程. 2013(02)
[7]国外金属零部件增材制造技术发展概述[J]. 黄秋实,李良琦,高彬彬. 国防制造技术. 2012(05)
[8]三维打印开启全新科研世界[J]. 张文韬. 世界科学. 2012(09)
[9]Objet推出材料通用3D打印机[J]. 工业设计. 2012(07)
[10]三维打印技术工艺参数对制件表面形貌的影响[J]. 曹珊,李淑娟. 机械科学与技术. 2012(07)
博士论文
[1]含硫单体的合成及光聚合性能[D]. 李春光.北京化工大学 2013
硕士论文
[1]PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物的合成与胶束表征[D]. 刘佳.北京化工大学 2009
本文编号：3130464
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