定制光聚合物纳米复合材料的紫外线透深度:通过纳米填充剂提高SLA 3D打印性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 增材制造 增材制造 增材制造
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 光聚合物树脂对于立体石刻 (SLA) 3D 打印至关重要.
• 控制紫外线 (UV) 光的透是成功打印和材料性能的关键.
• 纳米填充剂提供了一种修改树脂特性的途径.

研究的目的:

• 为了研究不同纳米填充剂对光聚合物树脂UV透深度的影响.
• 为了确定紫外线透深度对SLA中纳米复合材料树脂的打印能力的影响.
• 为了评估产生的3D打印纳米复合材料的机械性能.

主要方法:

• 将多壁碳纳米管 (MWCNT),石墨烯纳米板块 (xGNP) 和化纳米粒子 (BNNP) 纳入商业光聚合物树脂中.
• 使用窗方法评估紫外线透深度.
• 立体石刻 (SLA) 在各种纳米填充剂度的3D打印以评估可打印性.
• 3D打印样品的机械测试 (硬度和弹性模量).

主要成果:

• 所有纳米填充剂都显著降低了紫外线透深度,MWCNT显示了最高的降低 (90%在0.25重量%).
• 紫外线透深度与可打印纳米填充剂最大度之间存在强烈的相关性.
• BNNP允许最高可打印度 (1.5重量%),而MWCNT则限制在0.05重量%.
• 观察到硬度和弹性模块的实质性改善,BNNP产生了最大的增强 (例如,弹性模块在0.05重量%) 时增加了104%.

结论:

• 在纳米复合材料的SLA3D打印中,UV透深度是确定层厚度和打印成功的关键参数.
• 纳米填充剂可以显著提高3D打印零件的机械性能.
• 材料选择和度对于平衡可打印性和光聚合物纳米复合材料的性能至关重要.