紫外固化室温硫化硅橡胶3D 打印机

石莹莹 闫普选 卢江荣＊

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

1 概述

3D 打印作为一项新兴技术，不需要传统的刀具、夹具、机床或者任何模具，也能直接将材料打印生成计算机中CAD 图形的实物产品[1]。然而FDM 3D 打印技术的部分局限性同时也体现在所能使用的材料的局限性上。FDM 型打印机，就是使用PLA、ABS 等热塑性的材料进行熔融沉积成形（Fused Deposition Modeling）[2][3]，但是当面向打印材料为液态或者半固态的材料时，FDM 3D 打印机较难使其成型。针对液态或半固态的材料，3D 打印技术显示出其瓶颈。且由于3D 打印技术的发展还未完善，其打印产品的精度和质量问题也逐渐显现。

3D 打印机在高端领域飞速发展的同时，桌面化的3D 打印机的市场也正在被打开。现在目前市场上常规的桌面式FDM3D打印机占比高达65%，桌面式光固化3D 打印机占比可达29%。论精确度以及打印速度FDM 远不及光固化，且由于国内技术尚未完全成熟，导致光固化的打印机造价要比FDM 的成本高得多，图1。

图1

对于3D 打印所出现的上述问题，本文提出一种紫外固化室温硫化硅3D 打印机设计。暨针对FDM3D 打印机一个构件的创新设计，使其供料方式改为螺旋式输送可融液，进而改进FDM 3D 打印机，并使用液化器代替激光器从而降低光3D 打印的成本。

2 打印原料的选择

为实现3D 打印能使用液态或半固态的材料，需寻找在室温下无需加热或是加压即可就地固化的材料。而硫化硅橡胶正好符合需求，其是一种新型的有机硅弹性体，具有良好的脱模性。对于螺旋式输送装置以及喷头喷嘴，由于室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，且硫化时收缩率极小，因此使用硫化硅橡胶也不会出现造成送料管、喷头或喷嘴堵塞的现象。……