一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺制造技术

本发明专利技术提供一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺。具体而言，本发明专利技术提供一种光固化增材制造树脂制件，所述制件的表面上喷涂有面漆涂层、任选的底漆涂层和任选的罩光漆涂层；其中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成；优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种；所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。

【技术实现步骤摘要】
一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺
本专利技术涉及一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺。
技术介绍
增材制造属于一种非传统加工工艺，俗称3D打印，是近30年来全球先进制造领域兴起的一项集光/机/电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术。与切削等材料“去除法”不同，增材制造技术通过将粉末、液体或片状、丝状等离散材料逐层堆积，“自然生长”成三维实体，因此被通俗地称为“3D打印”。增材制造技术将一个三维实体变为若干个二维平面，大大降低了制造的复杂程度。按照成形原理和方式划分，增材制造技术可大致分为以下几种工艺：光固化式(SLA)、激光烧结式(SLS)、分层实体式(LOM)、熔融沉积式(FDM)和激光熔化式(SLM)。光固化增材制造工艺原理基于液态光敏树脂光聚合原理，即液态光敏树脂材料在紫外线照射下迅速发生光聚合反应，分子量剧增，材料从液体转化成固态，达到固化成形的目的。光固化增材制造技术在航空航天、生物医疗、文化创意等很多领域都得到了广泛应用，如在航空发动机领域被用于制造零件结构设计快速原型验证件、铸造快速模具和装配模拟件等。众所周知，树脂材料在长期阳光照射和空气氧化时均有老化特性，从光固化增材制造成形原理看，光敏树脂的老化特性更为突出。未作任何表面防护的光固化增材制造树脂制件长期保存时容易出现老化变脆的现象，特别是在长期、长时间受阳光(主要是紫外线)的直射环境下，光敏树脂本身的酯键逐渐发生断裂，老化速度加快，光敏树脂制件由最初的无色、白色或淡黄色变为深黄色，材料脆性大大增加，最后发生龟裂损坏。一些光固化增材制造制件需长期保存和使用，如可用于装配工人技能培训和科普教育的航空发动机装配模拟件等，因而亟需解决面临的老化问题。目前有一些树脂制件的美化表面处理方法，如电镀等，但尚未见到针对光固化增材制造树脂制件老化问题的表面防护工艺。
技术实现思路
本专利技术第一方面提供一种光固化增材制造树脂制件的表面防护方法，所述方法包括对所述光固化增材制造的树脂表面制件喷涂面漆并干燥的步骤。在一个或多个实施方案中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成。在一个或多个实施方案中，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种。在一个或多个实施方案中，所述光固化增材制造树脂制件的表面粗糙度≤3.2μm。在一个或多个实施方案中，所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，所述面漆含有：树脂，50～85％；溶剂，10～30％；助剂，0.5～6％；抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；光稳定剂，0.5～1％；抗氧化剂，0.1～0.5％；气相二氧化硅，0.3～0.6％；和任选的填料，0～10％。在一个或多个实施方案中，面漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％等。在一个或多个实施方案中，面漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。在一个或多个实施方案中，面漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％等。在一个或多个实施方案中，面漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。在一个或多个实施方案中，所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。在一个或多个实施方案中，以所述面漆的重量计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。在一个或多个实施方案中，所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺。在一个或多个实施方案中，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。在一个或多个实施方案中，喷涂的面漆的厚度为30～70μm，优选40～60μm。在一个或多个实施方案中，喷涂面漆后还包括干燥步骤。在一个或多个实施方案中，所述干燥为室温下自然晾干，或30℃～40℃温度下烘干。在一个或多个实施方案中，所述方法包括在喷涂面漆前先喷涂底漆的步骤。在一个或多个实施方案中，所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成。在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，所述底漆含有：树脂，35～75％；溶剂，10～30％；助剂，0.5～5％；和填料，12～40％。在一个或多个实施方案中，底漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％等。在一个或多个实施方案中，底漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。在一个或多个实施方案中，底漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％等。在一个或多个实施方案中，底漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。在一个或多个实施方案中，喷涂的底漆的厚度为50～80μm，优选50～70μm。在一个或多个实施方案中，所述方法包括喷涂底漆后使所述底漆干燥的步骤。在一个或多个实施方案中，所述干燥为室温下自然晾干，或30℃～40℃温度下烘干。在一个或多个实施方案中，所述干燥步骤后还包括对该制件进行磨平处理的步骤。在一个或多个实施方案中，通过抛光处理提供表面粗糙度≤3.2μm的光固化增材制造树脂制件。在一个或多个实施方案中，所述抛光处理包括手工抛光、机械抛光或化学溶解。在一个或多个实施方案中，抛光前还包括用液态树脂填补打印缺陷、照射紫外线以进行修补，并清洗的步骤。在一个或多个实施方案中，所述方法还包括在喷涂面漆并干燥所得的制件的表面上进行抛光并喷涂罩光漆。在一个或多个实施方案中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化增材制造树脂制件，其特征在于，所述制件的表面上喷涂有面漆涂层、任选的底漆涂层和任选的罩光漆涂层；其中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成；优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种；所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成；所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成；和所述罩光漆含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种光固化增材制造树脂制件，其特征在于，所述制件的表面上喷涂有面漆涂层、任选的底漆涂层和任选的罩光漆涂层；其中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成；优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种；所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成；所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成；和所述罩光漆含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。2.如权利要求1所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，以面漆总重计，所述面漆含有：树脂，50～85％；溶剂，10～30％；助剂，0.5～6％；抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；光稳定剂，0.5～1％；抗氧化剂，0.1～0.5％；气相二氧化硅，0.3～0.6％；和任选的填料，0～10％；以底漆总重计，所述底漆含有：树脂，35～75％；溶剂，10～30％；助剂，0.5～5％；和填料，12～40％。3.如权利要求2所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，面漆和底漆中的所述树脂独立选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种；面漆和底漆中的所述溶剂独立选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种；面漆和底漆中的所述填料独立选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种；面漆和底漆中的所述助剂独立选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种；所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺；和所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。4.如权利要求3所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％；以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％；以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％；以面漆总重计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％；以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％；和以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％。5.如权利要求3所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，所述面漆涂层的厚度为30～70μm，优选40～60μm；和所述底漆涂层的厚度为50～80μm，优选50～70μm。6.一种光固化增材制造树脂制件的表面防护方法，所述方法包括对所述光固化增材制造的树脂表面制件喷涂面漆并干燥的步骤，任选的在喷涂面漆前先喷涂底漆并干燥的步骤，和任选的在喷涂面漆后再喷涂罩光漆并干燥的步骤；其中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成；优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种；所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成；所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成；和所述罩光漆含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，以面漆总重计，所述面漆含有：树脂，50～85％；溶剂，10～30％；助剂，0.5～6％；抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；光稳定剂，0.5～1％；抗氧化剂，0.1～0.5％；气相二氧化硅，0.3～0.6％；和任选的填料，0～10％；以底漆总重计，所述底漆含有：树脂，35～75％；溶剂，10～30％；助剂，0.5～5％；和填料，12～40％。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，面漆和底漆中的所述树脂独立选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种；面漆和底漆中的所述溶剂独立选自：二丙酮醇、...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷力明，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31