瓦特光聚合印刷模块化软伸缩低成本弹性体的印刷
Daniel A Rau1, Myoeum Kim1, Baoxing Xu2
1Soft Biomatter Laboratory, Department of Materials Science and Engineering, University of Virginia, Charlottesville, Virginia 22904, United States.
ACS applied polymer materials
|June 19, 2025
概括
研究人员开发了一种新的,低成本的弹性体树脂,用于光聚合 (VP) 印刷. 这种柔软,可拉伸的材料可以实现功能性结构的高保真3D打印,具有特殊的抗冲击性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 弹性体的增材制造对于先进的设备至关重要.
- 开发用于光聚合 (VP) 印刷的柔软,可伸缩弹性体仍然具有挑战性.
- 现有的VP树脂缺乏所需的柔软性和伸展性的组合.
研究的目的:
- 为了创建一个模块化,柔软,可拉伸,低成本的弹性体树脂用于VP打印.
- 通过双网络系统实现卓越的机械性能.
- 为了证明开发的树脂在制造功能3D结构中的实用性.
主要方法:
- 使用商品烯酸盐制备树脂的配方.
- 光固化以创建具有共价和可逆键的双网络.
- 使用定制的VP打印平台进行3D制造.
- 机械性质的表征 (Young的模量,拉力断裂应变).
- 使用软凝测试撞击保护能力.
主要成果:
- 开发了一种树脂,使其具有Young的模量为20-150kPa的弹性体,拉伸力为510-1350%.
- 与现有的VP树脂相比,实现了优越的柔软性和伸展性.
- 成功地3D打印了具有极端消散性质的复杂结构.
- 对于受保护的软凝来说,证明了75%的冲击严重性降低.
结论:
- 这种新型弹性体树脂为VP打印提供了柔软性,伸展性和抗冲击性的一种特殊组合.
- 模块化设计和原材料低成本使其成为增材制造的多功能原料.
- 这项技术为创建高保真,功能性的3D弹性体结构开辟了新的途径.
