光聚合3D打印可降解材料
發(fā)布時(shí)間:2021-09-29 18:17
光聚合3D打印是一種具有高精度、可定制、速度快的增材制造成型方式,這些特點(diǎn)給了光聚合3D打印技術(shù)良好的前景,尤其在組織工程領(lǐng)域具有很好的優(yōu)勢(shì)。但是光聚合3D打印是由液體光敏樹脂(通常是小分子或低聚物)通過光照交聯(lián)聚合并逐層堆積而成,打印得到的模型無法降解,這對(duì)于一些應(yīng)用場(chǎng)合,如組織工程、生物材料領(lǐng)域非常不利;而對(duì)于目前很多通過光聚合打印的物品,他們通常用于中間模型,比如用于齒科的模型(取代原有的石膏模型),只是短暫應(yīng)用,轉(zhuǎn)而成為廢棄物。這些模型的后處理也必將成為重要問題。因此,開發(fā)一種可降解且可光聚合的3D打印樹脂對(duì)于3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用具有重要意義。本課題合成了一種由氨基甲酸酯鍵、丙烯酸酯雙鍵以及糖類衍生物組成的D-葡萄糖二內(nèi)酯二甲基丙烯酸氨基甲酸酯(GDMA)。GDMA結(jié)構(gòu)中的氨基甲酸酯鍵可在堿性條件下降解,且隨著堿性的強(qiáng)度的不同,降解速率不同;結(jié)構(gòu)中的丙烯酸酯鍵提供可光聚合官能團(tuán);糖類衍生物的內(nèi)酯骨架不僅提供更好的生物相容性,并且內(nèi)酯環(huán)狀化合物給最終材料提供了很好的力學(xué)強(qiáng)度,而且內(nèi)酯環(huán)本身在水中可以水解開環(huán)形成羧酸,為后續(xù)在生物體內(nèi)的礦化提供了很好的結(jié)合位點(diǎn)。并將GDMA與H...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1邊擠出邊光照式擠出打印機(jī)??Figure?卜1?Multijet?printer?heads?3D?printer?with?photo-curing?system??
脂層脫離料槽表面,分離后,平??臺(tái)下移到設(shè)定的層間距位置,相應(yīng)的就是高度精度,反復(fù)這一過程完成層積累過程??即完成模型的構(gòu)建,上曝光型則下降繼續(xù)打櫻數(shù)字光處理(DLP),激光熔覆沉??積(LCD),雙光子3D打。ǎ玻校校┖拖缕毓庑停樱蹋猎趯臃e累過程是一致的,每次??拉拔提升一次打印高度,完成一層的打印,因此這一過程通常要求光敏樹脂有較低??Scanning??Module?Laser???BS??m?Liquid??^?Photopolymer??Scaffold??圖1-2上曝光型SLA3D打印機(jī)工作示意圖??Figure?1-2?the?working?sketch?of?SLA?3D?printer??2??
的黏度來填充固化層離開料槽底部產(chǎn)生的空缺。另外,它們的打印深度均可以通過??加入光吸收劑來控制,如熒光增白劑,通過光阻劑吸收光子后能有效避免使得光向??深層透入,后續(xù)不再贅述。SLA法為了快速完成打印,通常光源發(fā)出的激光光強(qiáng)較??高,這有利也有弊,利在于節(jié)約時(shí)間和可以構(gòu)建較大的模型,弊在于模型的精度可??能會(huì)受到較大影響。不過,通過合理的設(shè)計(jì)能有效降低損失[7]。目前,SLA法得到??的模型精度可以達(dá)到50-100微米。??1.1.3數(shù)字光處理(DLP)??結(jié)構(gòu)示意圖和工作原理圖如圖1-3所示。??酵圈b?—,??圖1-3?DLP打印機(jī)工作示意圖,A)?DMD組件結(jié)構(gòu)示意圖。B)DLP打印機(jī)工作示意圖??Figure?1-3?the?working?sketch?of?DLP?3D?printer.?A)?The?Diagram?of?DMD??Component?Structure.?B)?Working?sketch?of?DLP?printer??DLP打印技術(shù)的核心技術(shù)在于數(shù)字微鏡晶片(DMD)?[8],它由數(shù)十萬乃至百萬??的微鏡片組成,光打在DMD芯片上,然后芯片在接受到控制板的控制信號(hào)后將光線??投影在目標(biāo)區(qū)域,決定目標(biāo)區(qū)域是否有光照射,因?yàn)槭峭队八阅軌蛞淮涡酝瓿烧??個(gè)層面的打印,往往要比SLA法快得多。DLP打印技術(shù)的Z軸精度同SLA受可移動(dòng)??的Z軸系統(tǒng)的影響,X軸和Y軸精度則受光源在目標(biāo)區(qū)域的投影像素的影響,通常??越靠近平臺(tái)中心模型的精度越高。光源照射到反射鏡上投影到目標(biāo)位置,才能形成??圖案,要構(gòu)建大型模型的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致投影擴(kuò)散導(dǎo)致目標(biāo)區(qū)域像素過大,輕則影響精??度,重則模型構(gòu)建失敗,故而目前
本文編號(hào):3414217
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1邊擠出邊光照式擠出打印機(jī)??Figure?卜1?Multijet?printer?heads?3D?printer?with?photo-curing?system??
脂層脫離料槽表面,分離后,平??臺(tái)下移到設(shè)定的層間距位置,相應(yīng)的就是高度精度,反復(fù)這一過程完成層積累過程??即完成模型的構(gòu)建,上曝光型則下降繼續(xù)打櫻數(shù)字光處理(DLP),激光熔覆沉??積(LCD),雙光子3D打。ǎ玻校校┖拖缕毓庑停樱蹋猎趯臃e累過程是一致的,每次??拉拔提升一次打印高度,完成一層的打印,因此這一過程通常要求光敏樹脂有較低??Scanning??Module?Laser???BS??m?Liquid??^?Photopolymer??Scaffold??圖1-2上曝光型SLA3D打印機(jī)工作示意圖??Figure?1-2?the?working?sketch?of?SLA?3D?printer??2??
的黏度來填充固化層離開料槽底部產(chǎn)生的空缺。另外,它們的打印深度均可以通過??加入光吸收劑來控制,如熒光增白劑,通過光阻劑吸收光子后能有效避免使得光向??深層透入,后續(xù)不再贅述。SLA法為了快速完成打印,通常光源發(fā)出的激光光強(qiáng)較??高,這有利也有弊,利在于節(jié)約時(shí)間和可以構(gòu)建較大的模型,弊在于模型的精度可??能會(huì)受到較大影響。不過,通過合理的設(shè)計(jì)能有效降低損失[7]。目前,SLA法得到??的模型精度可以達(dá)到50-100微米。??1.1.3數(shù)字光處理(DLP)??結(jié)構(gòu)示意圖和工作原理圖如圖1-3所示。??酵圈b?—,??圖1-3?DLP打印機(jī)工作示意圖,A)?DMD組件結(jié)構(gòu)示意圖。B)DLP打印機(jī)工作示意圖??Figure?1-3?the?working?sketch?of?DLP?3D?printer.?A)?The?Diagram?of?DMD??Component?Structure.?B)?Working?sketch?of?DLP?printer??DLP打印技術(shù)的核心技術(shù)在于數(shù)字微鏡晶片(DMD)?[8],它由數(shù)十萬乃至百萬??的微鏡片組成,光打在DMD芯片上,然后芯片在接受到控制板的控制信號(hào)后將光線??投影在目標(biāo)區(qū)域,決定目標(biāo)區(qū)域是否有光照射,因?yàn)槭峭队八阅軌蛞淮涡酝瓿烧??個(gè)層面的打印,往往要比SLA法快得多。DLP打印技術(shù)的Z軸精度同SLA受可移動(dòng)??的Z軸系統(tǒng)的影響,X軸和Y軸精度則受光源在目標(biāo)區(qū)域的投影像素的影響,通常??越靠近平臺(tái)中心模型的精度越高。光源照射到反射鏡上投影到目標(biāo)位置,才能形成??圖案,要構(gòu)建大型模型的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致投影擴(kuò)散導(dǎo)致目標(biāo)區(qū)域像素過大,輕則影響精??度,重則模型構(gòu)建失敗,故而目前
本文編號(hào):3414217
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3414217.html
最近更新
教材專著