填補國際相關空白 我研發新型3D打印材料
中國科技網·科技日報福建石獅12月14日電(柯懷鴻 記者 謝開飛)現有光固化材料存在打印速度慢、成型器件強度差,性能指標無法達到工業級產品要求,導致傳統3D打印出來的,成為能看不能用的“樣品”,怎麼辦?
記者從四川大學(石獅)先進高分子材料研究中心獲悉,該中心與四川大學高分子材料工程國家重點實驗室、泉州市雲尚三維科技有限公司等團隊合作,開發出一款高分辨率、高強度的可光固化纖維素基3D打印新材料,填補了國際市場上這一領域的相關空白。該成果於12日在國際權威期刊《Carbohydrate Polymers》(高分子碳水化合物)在線發表。
連續液相提拉快速3D打印(CLIP)是2015年出現的一項全新3D打印技術,該技術的核心是基於光固化原理,“利用一層透氧膜,隔離光敏樹脂液體和空氣中的氧氣,實現高速、連續的3D打印成型”。與傳統3D打印技術相比,其打印速度大大提高,且打印製件分辨率高,市場前景應用廣泛。但由於CLIP打印的發展歷史較短,目前適用該技術的打印材料相對匱乏,大大限制了CLIP打印技術的發展。
為此,該項目團隊在最新的高速CLIP打印技術上進行拓展,首次將醋酸丁酸纖維素酯(CAB)基材料引入 CLIP打印領域,合成出了可光固化的CAB改性物(PC-CAB),當調配該材料、光引發劑和提拉速度時,可打印出原有3D技術很難打印的、具有高分辨率的3D模型,如蜂窩、星星等複雜模型。
據項目組成員許華港介紹,該材料具有優異的力學性能、熱穩定性、耐有機溶劑和酸鹼性能。其拉伸和彎曲強度高於傳統3D打印製造的CAB基複合材料。因此,決定了其在某些濕熱環境,高端的汽車、航空航天、野外和海上後勤零配件應急保障等領域也具有潛在的應用。該新型3D打印材料的研發,將縮短製造流程,使傳統產業向智力密集型、技術密集型產業方向發展,為現有產業帶來一個嶄新的產業升級機會。