三維打印復合材料及三維打印物體制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種三維打印復合材料及三維打印物體，其中三維打印復合材料，適于通過光固化成型或是數(shù)字化光處理形成一三維打印物體。三維打印復合材料包括光固化樹脂以及陶瓷粉末。陶瓷粉末添加于光固化樹脂中。陶瓷粉末在三維打印復合材料中的重量百分比約在1％至20％的范圍之間。三維打印復合材料的光固化樹脂適于在一光束的照射下固化，而使三維打印復合材料形成三維打印物體。本發(fā)明專利技術(shù)更提供一種由上述三維打印復合材料打印而成的三維打印物體。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種打印復合材料及打印物體，尤其涉及一種三維打印復合材料及三維打印物體。
技術(shù)介紹
隨著科技發(fā)展，三維打印(3Dprinting)技術(shù)及增材制造(AdditiveManufacturing，AM)技術(shù)已經(jīng)成為最主要發(fā)展的技術(shù)之一。上述這些技術(shù)屬于快速成型技術(shù)的一種，它可以直接藉由用戶設計好的數(shù)字模型檔案來直接制造出所需的成品，且成品幾乎是任意形狀的三維實體。在過去的模具制造、工業(yè)設計等領域，三維打印技術(shù)常常被用于制造模型，現(xiàn)在則逐漸被應用于珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程、汽車、航空、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、土木工程以及其他領域中。現(xiàn)有的三維打印技術(shù)根據(jù)各式的機型及材料有多種不同的成型機制，例如是液態(tài)樹脂、漿料等材料，皆可通過逐層堆疊累積的方式來構(gòu)造出所需形狀的三維實體，其中光固化成型(Stereolithography,SLA)和數(shù)字化光處理(DigitalLightProcessing,DLP)具有較高的制作精度及較佳的表面質(zhì)量，上述這些三維打印技術(shù)都常被廣泛應用。然而，上述這些三維打印技術(shù)是利用高分子材料的光固化特性來形成三維打印物體，其所形成的成品的表面材質(zhì)或質(zhì)地也就因此都限制于樹脂類材料所形成的表面材質(zhì)或質(zhì)地。在目前技術(shù)中，為了使成品具有其他的表面材質(zhì)或質(zhì)地，還需要打磨、噴漆、噴砂或化學電鍍等的加工步驟，進而增加整體工藝的復雜度及制造時間，且所生成的涂層或鍍層也容易因工藝條件難以控制而導致厚度太厚，進而發(fā)生剝落的問題，使得成品本身的精確度降低。因此，在上述這些三維打印技術(shù)的開發(fā)中，如何在節(jié)省時間的同時可以使所打印出的三維打印物體具有所需的表面材質(zhì)及質(zhì)地，進而提升成品整體的美觀、硬度及耐用度為此領域當前重要的研究議題之一。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種三維打印復合材料，其可通過光固化成型或是數(shù)字化光處理的方式制作出具有陶瓷光澤的三維打印物體。本專利技術(shù)提供一種三維打印物體，其通過光固化成型或是數(shù)字化光處理的方式形成，且具有陶瓷光澤。本專利技術(shù)的一種三維打印復合材料，適于通過光固化成型(Stereolithography,SLA)或是數(shù)字化光處理(DigitalLightProcessing,DLP)形成一三維打印物體。三維打印復合材料包括光固化樹脂以及陶瓷粉末。陶瓷粉末添加于光固化樹脂中。陶瓷粉末在三維打印復合材料中的重量百分比約在1％至20％的范圍之間。三維打印復合材料的光固化樹脂適于在一光束的照射下固化，而使三維打印復合材料形成三維打印物體。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的陶瓷粉末包括二氧化鋯粉末，陶瓷粉末的粒徑約在0.1微米至10微米之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的陶瓷粉末的粒徑約在1微米至3微米之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的光固化樹脂包括起始劑、反應單體、活性稀釋劑與丙烯酸寡聚物，起始劑在三維打印復合材料中的重量百分比約在0.5％至5％的范圍之間，反應單體在三維打印復合材料中的重量百分比約在20％至40％的范圍之間，活性稀釋劑在三維打印復合材料中的重量百分比約在10％至20％的范圍之間，丙烯酸寡聚物在三維打印復合材料中的重量百分比約在20％至40％的范圍之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的起始劑包括(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphineoxide)，反應單體包括乙氧基化四羥甲基甲烷四丙烯酸酯(Ethoxylatedpentaerythritoltetraacrylate)，活性稀釋劑包括丙烯酸異冰片酯(Isobornylacrylate)，聚氨酯寡聚物包括聚氨酯丙烯酸酯樹脂。三維打印復合材料還包括分散劑及防沉劑，分散劑及防沉劑添加于光固化樹脂中。分散劑在三維打印復合材料中的重量百分比約在0.1％至3％的范圍之間。防沉劑在三維打印復合材料中的重量百分比約在0.1％至1％的范圍之間，分散劑與防沉劑用以使陶瓷粉末均勻分散于光固化樹脂。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的光固化樹脂為透明。本專利技術(shù)的一種三維打印物體，適于由光固化成型(Stereolithography,SLA)或是數(shù)字化光處理(DigitalLightProcessing,DLP)所打印而成。三維打印物體包括固化后的光固化樹脂以及混雜于該固化后的光固化樹脂中的陶瓷粉末。陶瓷粉末在三維打印物體的重量百分比約在1％至20％的范圍之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的陶瓷粉末包括二氧化鋯粉末，且該陶瓷粉末的粒徑約在0.1微米至10微米之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的陶瓷粉末的粒徑約在1微米至3微米之間。基于上述，本專利技術(shù)的三維打印復合材料藉由在光固化樹脂中添加陶瓷粉末，且陶瓷粉末在三維打印復合材料中的重量百分比約在1％至20％的范圍之間，三維打印復合材料通過光固化成型或是數(shù)字化光處理的方式所形成的三維打印物體能夠具有陶瓷的質(zhì)感與光澤。為讓本專利技術(shù)的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例詳細說明如下。具體實施方式目前，以光固化成型(Stereolithography,SLA)或是數(shù)字化光處理(DigitalLightProcessing,DLP)所打印出的三維打印物體而言，若欲使三維打印物體的表面例如具有陶瓷光澤或質(zhì)感，通常是通過對三維打印物體的表面進行打磨、噴漆、噴砂等的加工步驟。上述步驟較為復雜耗時且所生成的涂層也容易因工藝條件難以控制而導致厚度太厚，進而發(fā)生剝落的問題。本專利技術(shù)的三維打印復合材料，可以通過光固化成型(Stereolithography,SLA)或是數(shù)字化光處理(DigitalLightProcessing,DLP)打印出一三維打印物體，在打印完成之后，此三維打印物體的表面直接具有陶瓷光澤與質(zhì)感，不需額外的加工處理，有效地節(jié)省工時、工序與生產(chǎn)成本。下面將對此進行詳細的介紹。本實施例的三維打印復合材料包括光固化樹脂以及添加于光固化樹脂中的陶瓷粉末。在本實施例中，光固化樹脂為液態(tài)，三維打印復合材料的光固化樹脂在經(jīng)過一定波長(例如波長的范圍在230納米至400納米之間)的紫外光照射后會固化，而使三維打印復合材料形成三維打印物體。在本實施例中，光固化樹脂為透明，三維打印復合材料藉由在光固化樹脂中添加陶瓷粉末，而使三維打印復合材料具有陶瓷的顏色，其后制作出的三維打印物體的表面能夠具有陶瓷光澤與質(zhì)感。光固化樹脂包括起始劑、反應單體、活性稀釋劑與聚氨酯寡聚物。更詳細地說，起始劑包括(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷(Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphineoxide)，起始劑在三維打印復合材料中的重量百分比約在0.5％至5％的范圍之間。反應單體包括乙氧基化四羥甲基甲烷四丙烯酸酯(Ethoxylatedpentaerythritoltetraacrylate)，反應單體在三維打印復合材料中的重量百分比約在20％至40％的范圍之間。活性稀釋劑包括丙烯酸異冰片酯(Isobornylacrylate)，活性稀釋劑在三維打印復合材料中的重量百分比約在10％至20％的范圍之間。丙烯酸寡聚物包括聚氨酯丙烯酸酯(Aliphaticurethaneacrylate)，丙烯酸寡聚物在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種三維打印復合材料，其特征在于，所述三維打印復合材料包括：光固化樹脂；以及陶瓷粉末，添加于所述光固化樹脂中，其中所述陶瓷粉末在所述三維打印復合材料的重量百分比約在1％至20％的范圍之間，所述三維打印復合材料的所述光固化樹脂適于在一光束的照射下固化，而使所述三維打印復合材料形成所述三維打印物體。

【技術(shù)特征摘要】
2015.07.14 TW 1041226881.一種三維打印復合材料，其特征在于，所述三維打印復合材料包括：光固化樹脂；以及陶瓷粉末，添加于所述光固化樹脂中，其中所述陶瓷粉末在所述三維打印復合材料的重量百分比約在1％至20％的范圍之間，所述三維打印復合材料的所述光固化樹脂適于在一光束的照射下固化，而使所述三維打印復合材料形成所述三維打印物體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印復合材料，其特征在于，所述陶瓷粉末包括二氧化鋯粉末，所述陶瓷粉末的粒徑約在0.1微米至10微米之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印復合材料，其特征在于，所述陶瓷粉末的粒徑約在1微米至3微米之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印復合材料，其特征在于，所述光固化樹脂包括起始劑、反應單體、活性稀釋劑與丙烯酸寡聚物，所述起始劑在所述三維打印復合材料的重量百分比約在0.5％至5％的范圍之間，所述反應單體在所述三維打印復合材料的重量百分比約在20％至40％的范圍之間，所述活性稀釋劑在所述三維打印復合材料的重量百分比約在10％至20％的范圍之間，所述丙烯酸寡聚物在所述三維打印復合材料的重量百分比約在20％至40％的范圍之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維打印復合材...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王業(yè)昇，陳正士，
申請(專利權(quán))人：優(yōu)克材料科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：中國臺灣;71