研究人员提出基于线性扫描的还原光聚合用于3D打印超高粘度树脂

与其他三维(3D)打印技术相比，还原光聚合(VPP)因其高效、大尺寸、经济且材料选择多样等优点而被广泛采用。

然而，由于目前自下而上槽光聚合3D打印技术的打印机制，需要紫外线(UV)固化树脂具有高流动性。这种粘度要求限制了UV固化材料的性能，通常需要在使用前进行稀释(粘度高达5,000cps)。反应性稀释剂的引入牺牲了低聚物的原始机械性能。3D打印高粘度树脂的关键技术难点在于树脂的流平和薄膜固化件的变形。

在《自然通讯》发表的一项研究中，中国科学院福建物质结构研究所吴立新教授领导的研究小组提出了基于线性扫描的还原光聚合(LSVP)用于3D打印超高粘度树脂。

研究人员使用四个辊子在树脂槽上创建一个隔离的印刷区域，从而实现树脂的同时固化和固化部件与树脂槽的分离。该LSVP系统的原型能够打印最大粘度为600,000cps的高粘度UV固化树脂。

打印部件和薄膜独特的变形方式也使得100%实体部件的打印无需定向。这种制造方法极大地拓宽了还原光聚合的加工窗口。

此外，研究人员还评估了LSVP系统，以研究粘度如何影响机械性能。他们比较了具有不同比例的4-丙烯酰吗啉(ACMO)和CN8888NS的UV固化树脂。CN8888NS高含量的UV固化树脂表现出优异的机械性能，特别是当ACMO的含量达到10wt%时。试件应变高于400%，强度高于20MPa。

此外，研究人员透露，除了弹性体之外，高韧性的3D打印材料也受到工业应用的关注。

本研究提出了一种简便且省时的UV固化3D打印方法，称为LSVP。预计通过该LSVP系统，可以应用各种低聚物来制备3D打印的UV固化树脂，而无需活性稀释剂的帮助。

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