[发明专利]一种用于光固化3D打印的离型膜及其制造工艺

说明书

本发明公开了一种用于光固化3D打印的离型膜，及其制造工艺，是有聚合物颗粒以及固态阻聚剂共同挤出成膜，该离型膜覆盖在料池的底部，料池内填充有液态可聚合材料，离型膜与可聚合材料相接触，所述离型膜为有机薄膜，该有机薄膜的表面上附着有阻聚剂，阻聚剂使得离型膜表面上维持有一层液态的离型层，该离型层为不发生聚合反应的可聚合材料，UV光照后，可聚合材料聚合后的3D打印物与液态可聚合材料接触，故3D打印物能够与其直接脱离，从而提高了3D打印的速度，而且阻聚剂所组成的阻聚层为固定结构，实现上述效果的工艺较为简便。

技术领域

本发明涉及技术领域为三维成型领域，特别涉及一种用于光固化3D打印的离型膜及其制造工艺。

背景技术

光固化3D打印的技术原理是先将三维模型通过一个方向进行分层，从而获取每层的轮廓信息或者图像信息，然后通过光源来实现每层的数据信息，将聚合物单体与预聚体组成光引发剂(光敏剂)，经过UV光照射后，引起聚合反应，完成每一层的固化，重复迭代，最后形成一个三维实体模型。一般的下置光源的光固化3D打印设备(如图1所示)在竖直方向上从上至下包括成型台、构建平台以及UV光机，构建平台上设有用于盛放可聚化材料的料池，可聚化材料在料池的底部收到UV光照射后发生固化，由于每打印一层，需要将正在构造的3D打印物从料池的底面分离出来料池与固化的树脂粘力大，分离难度大，而且分离后还需要静置几秒钟使得液面能够平稳，打印一层往往需要十几秒钟，效率低。

现有技术中，采用的方式是利用机械步骤将正在构造的3D打印物剥离料池底面，这样的机械步骤不仅对于机械结构的精度要求高，而且剥离步骤增加了制造的整体时间。另外申请号为201480008529.6，申请日为2014-02-10的《通过承载体利用进料的3D打印的方法和设备》专利中公开了：3D打印物固化发生区域的底面通过半渗透性元件与聚合液膜脱离层，起到了隔绝固化的作用，新的固化层与固化发生区域的底面分离(料池底面)，那么无需通过复杂的机械步骤将其二进行分离，这样提高了3D打印的效率。但是要实现上述的技术方案，需要将抑制剂流体保持在固化发生区域的底面上，抑制剂抑制可聚合材料固化，并始终维持一定厚度的可聚合材料液膜等以上要求。在实际操作过程中，抑制剂供给的流速，半渗透性元件对于抑制剂渗透效果与可聚合材料液膜的厚度等变量均会对于固化造成影响，进一步影响3D打印物最后的成型效果，该设备在实际应用时由于变量多，所以制造工艺难度较大，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种3D打印物在固化过程中能够快速离型，制造效率高且稳定的离型膜以及制造工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于光固化3D打印的离型膜，该离型膜覆盖在料池的底部，料池内填充有液态可聚合材料，离型膜与可聚合材料相接触，所述离型膜为有机薄膜，该有机薄膜的表面上附着有阻聚剂，阻聚剂使得离型膜表面上维持有一层液态的离型层，该离型层为不发生聚合反应的可聚合材料。

采用以上所述的结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：阻聚剂使得可聚合材料不发生聚合反应，所以当UV光照射料池内可聚合材料时，料池底部的可聚合材料由于阻聚剂的作用不发生聚合反应，所以料池的底部有一层液态的可聚合材料，而阻聚剂无法作用到可聚合材料收到UV光照后发生聚合反应，可聚合材料聚合后的3D打印物与液态可聚合材料接触，故3D打印物能够与其直接脱离，从而提高了3D打印的速度，而且阻聚剂附着在有机薄膜上为固定结构，实现上述效果的工艺较为简单，制造成本低。

进一步地，所述有机薄膜为聚三氟氯乙烯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚偏氟乙烯薄膜、聚氟乙烯薄膜、聚三氯乙烯薄膜、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物薄膜、四氟乙烯-全氟烷基醚共聚物薄膜、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物薄膜、偏氟乙烯-六氟丙稀共聚物薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜、乙烯-三氟氯乙烯共聚物薄膜、含氟丙烯酸脂共聚物薄膜、氟化乙丙烯薄膜中的任一种。

进一步地，所述阻聚剂为邻硝基苯酚、对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯二胺、对叔丁基邻苯二酚和吩噻嗪任一或是随机组合。