Die lichtaushärtende 3D-Drucktechnologie besteht darin, die lichtempfindliche Harzschicht schichtweise durch einen computerkontrollierten UV-Strahl selektiv zu härten und die Verschiebung der Plattform in der Z-Achsenrichtung zu steuern, um die nächste Schicht des lichtempfindlichen Harzes auf der zuvor gehärteten Schicht zu härten und dann die Produktion von 3D-gedruckten Teilen abzuschließen.
Dabei ist die Entwicklung von lichtempfindlichem Harz der Schlüssel zur Anwendung der lichtaushärtenden Formgebungstechnologie. Der lichtaushärtende 3D-Druck verwendet eine Strahlungslichtquelle, um ein flüssiges lichtempfindliches Harz zu bestrahlen und eine chemische Kettenreaktion auszulösen, die eine große Anzahl kleiner Moleküle von Monomeren oder Vorpolymeren miteinander verknüpft, um ein hochvernetztes Polymer zu bilden.
Lichtempfindliche Harzsysteme für die lichtaushärtende additive Fertigung bestehen hauptsächlich aus Vorpolymeren, reaktiven Verdünnern, Photoinitiatoren, Füllstoffen usw.
Für die Verbesserung der in Entwicklung befindlichen lichtempfindlichen Harze gibt es zwei Hauptforschungs- und Entwicklungsrichtungen: Die eine besteht darin, die Gesamtleistung durch Anpassung der Monomermischung der lichtempfindlichen Harze und durch Formulierungsoptimierung zu verbessern, und die andere besteht darin, die Gesamtleistung durch Hinzufügen funktioneller Füllstoffe zum System zu verbessern.
Anwendungsbereiche des lichtgehärteten 3D-Drucks
Mit hoher Lichtempfindlichkeit, niedrigem Energieverbrauch, geringen Kosten, hoher Präzision, glatter Oberfläche und guter Wiederholbarkeit hat der lichtgehärtete 3D-Druck begonnen, in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Formenherstellung, dem Schmuckdesign und im medizinischen Bereich weit verbreitet eingesetzt zu werden.
Forscher verwenden die CT-Technologie, um die innere Struktur des Schädels eines Patienten zu scannen und erfolgreich ein Schädelmodell mit einem 3D-Drucker zu drucken. Mit der Entwicklung der 3D-Drucktechnologie wird diese in vielen entwickelten Ländern in medizinischen Bereichen wie Neurochirurgie, Zahnimplantaten, Orthopädie und der Herstellung von Pseudo-Nachbildungen weit verbreitet eingesetzt.
Einige Daten zeigen, dass mit der Unterstützung der 3D-Drucktechnologie die korrekte Diagnosequote der Ärzte um 28%, die Genauigkeit der Operation um 36% und die Operationszeit um 18% verkürzt werden kann.
Die 3D-Drucktechnologie transformiert derzeit Fertigungstechniken und Produktionstechnologien, wie die Fähigkeit, leichte und kostensparende Komponenten für die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie, Organ-Druck in der Gewebeengineering, die Bauindustrie, Elektronik und Sensoren, Formgedächtnismaterialien und mehr zu schaffen.
Im Präzisionsguss produziert der 3D-Druckprozess dreidimensionale Harzformen, die Wachsmuster für Gussformen ersetzen können, und die Harzformen werden während des Schalenbrennens entfernt, um hohle Schalen zu erhalten, die verwendet werden können, um hochpräzise Modelle zu gießen. Die erhaltenen Legierungsgüsse mit guter Oberflächenbeschaffenheit können direkt als Hohlräume von Spritzgussformen verwendet werden, um den Formenbauprozess zu verkürzen.
In den letzten Jahren haben mit der rasanten Entwicklung des Marktes für Anime-Handwerkskunst und Anime-Idol-DIY immer mehr Anime-Organisationen und individuelle Enthusiasten die 3D-Drucktechnologie genutzt, um ihre einzigartigen und kreativen Designs schnell und dreidimensional zu präsentieren. Der Prozess der Transformation von Denkideen in solide 3D-Modelle wurde realisiert, was nicht nur die Bedürfnisse von Anime-Handwerksenthusiasten erfüllt, sondern auch den Wandel der Anime-Industrie fördert.
Lichtaushärtender 3D-Druck wird in den Bereichen Medizin, Fertigung, Unterhaltung und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt. Je nach den Anforderungen des Anwendungsbereichs werden auch entsprechende Anforderungen an die Leistung des lichtempfindlichen Harzes gestellt.
Zum Beispiel wird im medizinischen Bereich gefordert, dass das Harz eine bessere Biokompatibilität aufweist; im Fertigungsbereich wird gefordert, dass das Harz eine extrem hohe Fertigungsgenauigkeit aufweist; und in der Unterhaltungs- und Animationsindustrie wird gefordert, dass das Harz hohe Zähigkeit und bessere Kreativität aufweist.
