三维打印复合材料及三维打印物体制造技术

本发明专利技术提供一种三维打印复合材料及三维打印物体，其中三维打印复合材料，适于通过光固化成型或是数字化光处理形成一三维打印物体。三维打印复合材料包括光固化树脂以及陶瓷粉末。陶瓷粉末添加于光固化树脂中。陶瓷粉末在三维打印复合材料中的重量百分比约在1％至20％的范围之间。三维打印复合材料的光固化树脂适于在一光束的照射下固化，而使三维打印复合材料形成三维打印物体。本发明专利技术更提供一种由上述三维打印复合材料打印而成的三维打印物体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种打印复合材料及打印物体，尤其涉及一种三维打印复合材料及三维打印物体。
技术介绍
随着科技发展，三维打印(3Dprinting)技术及增材制造(AdditiveManufacturing，AM)技术已经成为最主要发展的技术之一。上述这些技术属于快速成型技术的一种，它可以直接藉由用户设计好的数字模型档案来直接制造出所需的成品，且成品几乎是任意形状的三维实体。在过去的模具制造、工业设计等领域，三维打印技术常常被用于制造模型，现在则逐渐被应用于珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程、汽车、航空、牙科和医疗产业、教育、土木工程以及其他领域中。现有的三维打印技术根据各式的机型及材料有多种不同的成型机制，例如是液态树脂、浆料等材料，皆可通过逐层堆叠累积的方式来构造出所需形状的三维实体，其中光固化成型(Stereolithography,SLA)和数字化光处理(DigitalLightProcessing,DLP)具有较高的制作精度及较佳的表面质量，上述这些三维打印技术都常被广泛应用。然而，上述这些三维打印技术是利用高分子材料的光固化特性来形成三维打印物体，其所形成的成品的表面材质或质地也就因此都限制于树脂类材料所形成的表面材质或质地。在目前技术中，为了使成品具有其他的表面材质或质地，还需要打磨、喷漆、喷砂或化学电镀等的加工步骤，进而增加整体工艺的复杂度及制造时间，且所生成的涂层或镀层也容易因工艺条件难以控制而导致厚度太厚，进而发生剥落的问题，使得成品本身的精确度降低。因此，在上述这些三维打印技术的开发中，如何在节省时间的同时可以使所打印出的三维打印物体具有所需的表面材质及质地，进而提升成品整体的美观、硬度及耐用度为此领域当前重要的研究议题之一。
技术实现思路
本专利技术提供一种三维打印复合材料，其可通过光固化成型或是数字化光处理的方式制作出具有陶瓷光泽的三维打印物体。本专利技术提供一种三维打印物体，其通过光固化成型或是数字化光处理的方式形成，且具有陶瓷光泽。本专利技术的一种三维打印复合材料，适于通过光固化成型(Stereolithography,SLA)或是数字化光处理(DigitalLightProcessing,DLP)形成一三维打印物体。三维打印复合材料包括光固化树脂以及陶瓷粉末。陶瓷粉末添加于光固化树脂中。陶瓷粉末在三维打印复合材料中的重量百分比约在1％至20％的范围之间。三维打印复合材料的光固化树脂适于在一光束的照射下固化，而使三维打印复合材料形成三维打印物体。在本专利技术的一实施例中，上述的陶瓷粉末包括二氧化锆粉末，陶瓷粉末的粒径约在0.1微米至10微米之间。在本专利技术的一实施例中，上述的陶瓷粉末的粒径约在1微米至3微米之间。在本专利技术的一实施例中，上述的光固化树脂包括起始剂、反应单体、活性稀释剂与丙烯酸寡聚物，起始剂在三维打印复合材料中的重量百分比约在0.5％至5％的范围之间，反应单体在三维打印复合材料中的重量百分比约在20％至40％的范围之间，活性稀释剂在三维打印复合材料中的重量百分比约在10％至20％的范围之间，丙烯酸寡聚物在三维打印复合材料中的重量百分比约在20％至40％的范围之间。在本专利技术的一实施例中，上述的起始剂包括(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphineoxide)，反应单体包括乙氧基化四羟甲基甲烷四丙烯酸酯(Ethoxylatedpentaerythritoltetraacrylate)，活性稀释剂包括丙烯酸异冰片酯(Isobornylacrylate)，聚氨酯寡聚物包括聚氨酯丙烯酸酯树脂。三维打印复合材料还包括分散剂及防沉剂，分散剂及防沉剂添加于光固化树脂中。分散剂在三维打印复合材料中的重量百分比约在0.1％至3％的范围之间。防沉剂在三维打印复合材料中的重量百分比约在0.1％至1％的范围之间，分散剂与防沉剂用以使陶瓷粉末均匀分散于光固化树脂。在本专利技术的一实施例中，上述的光固化树脂为透明。本专利技术的一种三维打印物体，适于由光固化成型(Stereolithography,SLA)或是数字化光处理(DigitalLightProcessing,DLP)所打印而成。三维打印物体包括固化后的光固化树脂以及混杂于该固化后的光固化树脂中的陶瓷粉末。陶瓷粉末在三维打印物体的重量百分比约在1％至20％的范围之间。在本专利技术的一实施例中，上述的陶瓷粉末包括二氧化锆粉末，且该陶瓷粉末的粒径约在0.1微米至10微米之间。在本专利技术的一实施例中，上述的陶瓷粉末的粒径约在1微米至3微米之间。基于上述，本专利技术的三维打印复合材料藉由在光固化树脂中添加陶瓷粉末，且陶瓷粉末在三维打印复合材料中的重量百分比约在1％至20％的范围之间，三维打印复合材料通过光固化成型或是数字化光处理的方式所形成的三维打印物体能够具有陶瓷的质感与光泽。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例详细说明如下。具体实施方式目前，以光固化成型(Stereolithography,SLA)或是数字化光处理(DigitalLightProcessing,DLP)所打印出的三维打印物体而言，若欲使三维打印物体的表面例如具有陶瓷光泽或质感，通常是通过对三维打印物体的表面进行打磨、喷漆、喷砂等的加工步骤。上述步骤较为复杂耗时且所生成的涂层也容易因工艺条件难以控制而导致厚度太厚，进而发生剥落的问题。本专利技术的三维打印复合材料，可以通过光固化成型(Stereolithography,SLA)或是数字化光处理(DigitalLightProcessing,DLP)打印出一三维打印物体，在打印完成之后，此三维打印物体的表面直接具有陶瓷光泽与质感，不需额外的加工处理，有效地节省工时、工序与生产成本。下面将对此进行详细的介绍。本实施例的三维打印复合材料包括光固化树脂以及添加于光固化树脂中的陶瓷粉末。在本实施例中，光固化树脂为液态，三维打印复合材料的光固化树脂在经过一定波长(例如波长的范围在230纳米至400纳米之间)的紫外光照射后会固化，而使三维打印复合材料形成三维打印物体。在本实施例中，光固化树脂为透明，三维打印复合材料藉由在光固化树脂中添加陶瓷粉末，而使三维打印复合材料具有陶瓷的颜色，其后制作出的三维打印物体的表面能够具有陶瓷光泽与质感。光固化树脂包括起始剂、反应单体、活性稀释剂与聚氨酯寡聚物。更详细地说，起始剂包括(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷(Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphineoxide)，起始剂在三维打印复合材料中的重量百分比约在0.5％至5％的范围之间。反应单体包括乙氧基化四羟甲基甲烷四丙烯酸酯(Ethoxylatedpentaerythritoltetraacrylate)，反应单体在三维打印复合材料中的重量百分比约在20％至40％的范围之间。活性稀释剂包括丙烯酸异冰片酯(Isobornylacrylate)，活性稀释剂在三维打印复合材料中的重量百分比约在10％至20％的范围之间。丙烯酸寡聚物包括聚氨酯丙烯酸酯(Aliphaticurethaneacrylate)，丙烯酸寡聚物在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维打印复合材料，其特征在于，所述三维打印复合材料包括：光固化树脂；以及陶瓷粉末，添加于所述光固化树脂中，其中所述陶瓷粉末在所述三维打印复合材料的重量百分比约在1％至20％的范围之间，所述三维打印复合材料的所述光固化树脂适于在一光束的照射下固化，而使所述三维打印复合材料形成所述三维打印物体。

【技术特征摘要】
2015.07.14 TW 1041226881.一种三维打印复合材料，其特征在于，所述三维打印复合材料包括：光固化树脂；以及陶瓷粉末，添加于所述光固化树脂中，其中所述陶瓷粉末在所述三维打印复合材料的重量百分比约在1％至20％的范围之间，所述三维打印复合材料的所述光固化树脂适于在一光束的照射下固化，而使所述三维打印复合材料形成所述三维打印物体。2.根据权利要求1所述的三维打印复合材料，其特征在于，所述陶瓷粉末包括二氧化锆粉末，所述陶瓷粉末的粒径约在0.1微米至10微米之间。3.根据权利要求1所述的三维打印复合材料，其特征在于，所述陶瓷粉末的粒径约在1微米至3微米之间。4.根据权利要求1所述的三维打印复合材料，其特征在于，所述光固化树脂包括起始剂、反应单体、活性稀释剂与丙烯酸寡聚物，所述起始剂在所述三维打印复合材料的重量百分比约在0.5％至5％的范围之间，所述反应单体在所述三维打印复合材料的重量百分比约在20％至40％的范围之间，所述活性稀释剂在所述三维打印复合材料的重量百分比约在10％至20％的范围之间，所述丙烯酸寡聚物在所述三维打印复合材料的重量百分比约在20％至40％的范围之间。5.根据权利要求4所述的三维打印复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王业昇，陈正士，
申请(专利权)人：优克材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71