3D打印树脂全视角

液态树脂体系里加了微米化的蜡基之后，树脂固化的时候，蜡助剂会均匀地分散开，填充在树脂内部和表面，这样能在一定程度上抵抗树脂内部收缩产生的应力，起到降低收缩率、提高打印精度的作用。表面粗糙度会影响构件的耐磨性哦。表面越粗糙，构件配合表面之间真正接触的有效面积就越小，那压强就会越大，在擦洗的时候磨损得就越快。而且表面粗糙度还会影响后面铸模的精密度。要是表面太粗糙，和模具之间密封性就不好，没办法紧紧贴合，气体就会从接触面的缝隙里漏出去，这样成型后的模具内表面就容易出现微孔这些缺陷，目标构件表面也就没法细腻光滑了。当蜡助剂的投入量在 0 到 15%（重量比）的时候，蜡基用得越多，轮廓平均偏差 Ra 就越低，轮廓均方根偏差 Rq 也越低，这就说明表面更精细光滑，粗糙度小，精度就更好。配方 W10T2 和 W15T2 树脂样品的轮廓平均偏差 Ra 分别是 0.150 微米和 0.161 微米，轮廓均方根偏差 Rq 分别是 0.170 微米和 0.181 微米，差别很小。这是因为有少量微粉化聚乙烯蜡颗粒分散在树脂体系里，固化成膜的时候，因为它和涂料体系不相容，就会游离在固化膜表面，蜡粉的漂浮效应让它分散开，这样固化膜最上面有蜡保护着，能防止打印构件被刮伤、擦伤，还能让它更耐磨。在操作过程中，打印构件表面容易有手印弄不掉，加一点蜡粉就能改善这个情况。蜡颗粒能填充在固化膜内部，让固化膜结构更紧密，把内部出现的微孔这些结构缺陷都给填上。综合这些因素，构件的表面粗糙度就降低了，精度就提高了。不过当蜡助剂的投入量到 20%（重量比）的时候，轮廓平均偏差 Ra 和轮廓均方根偏差 Rq 反而变大了，这是因为蜡粉没有光固化活性的不饱和基团，不能参与聚合反应，加太多就会影响聚合效果。而且太多蜡粉混在光固化树脂里，表面容易形成有点粗糙的样子，会有哑光、低光泽度的消光效果，透明度下降，表面粗糙度变大，构件的表面精度就降低了。

DLP 型 3D 打印精密铸造构件是为了方便铸模，把融化的贵金属倒进耐高温模型的模穴里，冷却之后就得到目标样品。这种加工方式和传统又费时间又费力的“减材”铸模加工方式不一样，它提供了一种简单快速的“增材”新型铸造的可能。铸模的时候需要高温煅烧，把模具里的树脂构件都烧光，这样就能得到有精细空穴的目标样品模型。所以我们得考虑树脂煅烧后的灰分率，这对精密铸造模型的精度、目标样品复制得精准不精准影响很大。经过测试，我们得到了不同配方的煅烧灰分率。体系里有蜡助剂的时候，树脂煅烧得更充分，配方 W0T2 样品的灰分率是 0.024%。配方 W10T2、W15T2、W20T2 样品煅烧后的灰分率都小于 0.02%，而且差别不大，这说明这三个样品都燃烧得很充分，差不多都烧光了。这是因为填充在树脂里的蜡熔点和燃点更低，会先达到熔点融化，这样就有更多膨胀空间，降低了树脂的热膨胀程度。等蜡基到了燃点就开始燃烧，燃烧的时候释放更多热量，给树脂的煅烧提供了更高的热量，让燃烧反应更剧烈、更彻底。蜡基加得合适能帮助降低树脂的灰分率，这样铸模的精密度就提高了，蜡助剂的加入量大概是配方总质量的 15%（重量比）是最好的。

配方 M2E8 的断面很光滑，有“河流状的花样”，这是解理断裂很重要的特征。我们还看到有“舌状”的，因为“舌”的形状和倾斜角度不一样，解理舌的一边看起来亮，另一边就暗。配方 M2E8 的断裂方式是解理断裂，是典型脆性断裂的一种。配方 M3E7 的断面特别粗糙，断口的样子是暗灰色纤维状的，还有“韧窝”结构，韧窝又大又深，塑性变形很充分，它的断口是微坑聚集型的，属于韧性断裂。配方 M4E6 的断面样子和配方 M3E7 的差不多，但是韧窝结构更大更深，微坑区域比较少。这和拉伸强度测试得到的应力 - 应变曲线分析结果是一样的。这是因为聚乙二醇改性环氧丙烯酸酯加了柔性链段，聚合之后分子长链缠绕在一起，受到冲击外力的时候，分子长链弯曲自由运动更厉害，断面塑性变形更严重。当冲击外力超过化学键力和分子间作用力的时候，就会变形甚至断裂，断面就变得很粗糙。另外，微坑结构都是在蜡颗粒那里开始形成的，因为蜡颗粒和树脂基体材料之间的结合力比较低，在瞬间冲击力的作用下，很容易在结合界面那里断开形成微孔，然后慢慢长成微坑。这就很好地说明了改性环氧丙烯酸酯柔性树脂和蜡助剂加进去之后，让体系材料的柔韧性增加了，改善了环氧丙烯酸酯的脆性，改性环氧丙烯酸酯柔性树脂加 20%（重量比），环氧丙烯酸酯加 45%（重量比）是最好的。 

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