室內(nèi)8年性能穩(wěn)定！3D Systems的長(zhǎng)期性能3D打印樹(shù)脂與傳統(tǒng)樹(shù)脂有什么不同,？

來(lái)源：3D Systems

數(shù)十年來(lái)，光聚合物材料一直是 3D 打印的基礎(chǔ),，并且每年都在不斷擴(kuò)展其功能,。光聚合物是一種液態(tài)聚合物樹(shù)脂，暴露在光線下時(shí)會(huì)固化,。光聚合物材料和 3D 打印設(shè)備可提供卓越的部件質(zhì)量,、精度和速度，其投資成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品,。它們可為珠寶首飾制作提供功能多樣,、價(jià)格實(shí)惠的各種原型、小批量部件,、夾具,、固定裝置和熔模鑄造模型。

但是有一個(gè)問(wèn)題：由于 3D 打印中使用的光聚合物樹(shù)脂暴露在紫外線下時(shí)會(huì)固化,，并且一直以來(lái),，光聚合物樹(shù)脂暴露在額外的紫外線下（即太陽(yáng)光）時(shí)很容易降解，這便限制了其在日常商品中的應(yīng)用,。

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光聚合物長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題
3D Systems 的化學(xué)家已經(jīng)解決光聚合的長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題,，并且能夠使用 Figure 4和SLA打印技術(shù),，以及過(guò)去通過(guò)傳統(tǒng)樹(shù)脂材料無(wú)法獲得的新化學(xué)物質(zhì)重塑其功能。這些化學(xué)物質(zhì)為生產(chǎn)首款用于增材制造的聚合物奠定了基礎(chǔ),。Figure 4 TOUGH-BLK 20 是由 3D Systems 提供的一款光聚合物,，采用已獲專(zhuān)利的紫外線穩(wěn)定技術(shù)研制而成。

經(jīng)過(guò) 18 個(gè)月以上的戶外暴露測(cè)試,，該產(chǎn)品可提供長(zhǎng)期的機(jī)械穩(wěn)定性和顏色穩(wěn)定性,。Figure 4 TOUGH-BLK 20 的穩(wěn)定性體現(xiàn)在保留機(jī)械特性上，例如抗張強(qiáng)度和模量,、斷裂伸長(zhǎng)率以及缺口沖擊強(qiáng)度,。下圖的Figure 4 TOUGH-BLK 20是3D S ystems為抗室外老化而研制的光聚合物。

ASTM測(cè)試部件
產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和制造商必須仔細(xì)分析3D打印材料的特性,，以確定哪種材料最符合需求,。由于各種新型材料不斷研發(fā)出來(lái),，與這些技術(shù)保持同步也很重要。使用ASTM測(cè)試方法測(cè)試了數(shù)月和數(shù)年內(nèi)的自然室外老化程度和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的加速老化程度及各種條件之下的抗張強(qiáng)度,、拉伸模量和斷裂伸長(zhǎng)率等,。
下圖的Figure 4 Rigid White材料是一種不透明的生物相容性光聚合物，可用于醫(yī)療應(yīng)用,、電子產(chǎn)品外殼,、電機(jī)外殼和其他小部件。數(shù)據(jù)表指出其“良好的長(zhǎng)期環(huán)境穩(wěn)定性,，測(cè)得室內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性可達(dá)8年,、室外2年”。

下圖的Figure 4 RUBBER-65A BLK是3D Systems的先進(jìn)化學(xué)如何解決數(shù)十年難題的另一個(gè)例子,。傳統(tǒng)彈性光聚合物具備未固化的特性,，因此可提供與傳統(tǒng)彈性類(lèi)類(lèi)似的彈性。然而,，隨著時(shí)間的推移,，部件暴露在光線下會(huì)不斷緩慢固化。因此其穩(wěn)定性較差,。這些傳統(tǒng)材料在室外加速老化,，在不到3個(gè)月等效室外暴露中，其機(jī)械特性便已完全喪失,。

下圖中傳統(tǒng)光彈性體室外加速老化曲線,。在20天的等效暴露室外前，斷裂伸長(zhǎng)率迅速接近于0,。

相比之下,，F(xiàn)igure 4 RUBBER-65A BLK在18個(gè)月的室外暴露中，依舊保持著幾乎所有的主要機(jī)械特性,，例如拉伸模量,，斷裂伸長(zhǎng)率和邵氏A硬度,。

這些長(zhǎng)期性能材料為何重要,？
如前所述，SLA和基于投影的Figure 4 3D打印可提供出色的美觀,、準(zhǔn)確度和機(jī)械特性,。對(duì)任何制造商來(lái)說(shuō)，知道白色或灰色產(chǎn)品會(huì)在數(shù)年后保持顏色和功能是一個(gè)重要優(yōu)勢(shì),。

更耐用的部件意味著更長(zhǎng)的保質(zhì)期,，更精確的功能原型意味著產(chǎn)品長(zhǎng)期的可行性，更快的生產(chǎn)速度不僅能減低成本,，還打開(kāi)了面向許多曾由注塑成型主導(dǎo)的應(yīng)用的大門(mén),。