一种用于增材制造彩色三维物体的方法技术

本发明专利技术的一个方面披露了一种用于增材制造的光固化树脂混合体系,其中包括两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物，所述呈现基础色的树脂混合物包括可通过自由基聚合和/或阳离子聚合的可聚合组分,能够引发自由基聚合和/或阳离子聚合的光引发剂，阻聚剂，以及基础色色浆；所述两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物具有相近的临界曝光量和/或透射深度，其中相近的定义为两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.25。本发明专利技术的另一个发明专利技术披露了使用上述光固化树脂混合体系制备彩色(包括全色或多色)三维物体的方法。三维物体的方法。三维物体的方法。

A method for manufacturing color three-dimensional objects with additive materials

【技术实现步骤摘要】
一种用于增材制造彩色三维物体的方法


[0001]本专利技术涉及
为增材制造领域，特别涉及一种用于增材制造彩色三维物体的方法。

技术介绍

[0002]随着计算机和机械科学技术的发展，各类增材制造或3D打印技术都得到了迅速的发展，一般来说，增材制造或3D打印技术的技术原理是先将计算机辅助设计(Computer Aided De sign,CAD)的软件所建构的物体三维模型进行分层，然后获取每层的轮廓信息或者图像信息，并运用粉末状金属或树脂等可粘合材料通过逐层打印的方式来完成三维物体的制造。其中一类增材制造的技术方法，光固化3D打印技术主要是使用液体树脂作为原材料，利用液体树脂打印原料在特定波长与强度的光照射下固化的特性完成打印的过程。光固化3D打印的具体步骤通常为：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，然后将每层的光图案照射到打印原材料上，原材料中的打印原料受到光照射后，发生固化反应形成固化层，该层光图案固化完成后，再进行下一层的固化，重复迭代，最后形成一个完整打印件(即三维模型)。
[0003]目前在彩色(包括全色或多色)光固化3D打印方法上主要有以下几类技术路线：1、采用多管路、多喷头、多颜色树脂与固化光源相结合，在打印过程中一边喷涂不同颜色的光敏树脂一边进行光照射固化；这种方法只能实现不同部位具有不同颜色的部件打印，而不能实现真正意义上的全色打印，同时设备的复杂度和成本均很高；2、利用三原色机理，通过控制三个树脂进液装置的流量来控制在喷头出的进液配比从而打印出彩色三维物体；这种方法设备复杂，成本高，同时色彩的准确度和真实度均不高；3、每一层分层打印后对该层具有染色指令的区域进行喷墨染色；这种方法大大增加了打印时间，同时喷墨的密度以及颜色的真实度也不能保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个方面披露了一种用于增材制造的光固化树脂混合体系,其中包括两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物，所述呈现基础色的树脂混合物包括可通过自由基聚合和/或阳离子聚合的可聚合组分,能够引发自由基聚合和/或阳离子聚合的光引发剂，阻聚剂，以及基础色色浆；所述两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物具有相近的临界曝光量和/或透射深度，其中相近的定义为两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.25。在一些实施例中，两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.1，或不大于0.05,。
[0005]其中，两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值通过调整树脂混合物中的光引发剂和/或阻聚剂的种类和/或用量以达到所需值。
[0006]本专利技术的另一个方面披露了一种制备具有目标颜色的三维物体的方法包括：
[0007]a.根据所述目标颜色选择两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物，其中两种或
以上基础色按照特定比例搭配可以呈现所述目标颜色，所述呈现基础色的树脂混合物包括可通过自由基聚合和/或阳离子聚合的可聚合组分,能够引发自由基聚合和/或阳离子聚合的光引发剂，阻聚剂以及基础色色浆；同时所述两种或以上的呈现基础色的树脂混合物具有相近的临界曝光量和/或透射深度，其中相近的定义为两种或以上的呈现基础色的树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.25。在一些实施例中，两种或以上呈现基础色的树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.1；或不大于0.05。
[0008]b.按照步骤a中的特定比例混合所述呈现基础色的树脂混合物得到呈现目标颜色的光固化树脂混合体系；
[0009]c.使用步骤b中得到的光固化树脂混合体系使用光固化打印设备打印得到具有目标颜色的三维物体。
[0010]本专利技术的另一方面披露一种制备具有两种或以上不同颜色的三维物体的方法包括：
[0011]a.选择两种或以上呈现不同颜色的树脂混合物，所述树脂混合物包括可通过自由基聚合和/或阳离子聚合的可聚合组分,能够引发自由基聚合和/或阳离子聚合的光引发剂，阻聚剂，以及色浆；同时所述两种或以上的树脂混合物具有相近的临界曝光量和/或透射深度，其中相近的定义为两种或以上呈现不同颜色的树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.25。在一些实施例中，两种或以上呈现不同颜色的树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.1；或不大于0.05。
[0012]b.使用光固化打印设备得到具有两种或以上不同颜色的三维物体，所述光固化打印设备包括一个打印区域，所述打印区域由一个成型台与一个包括光固化成型表面的液体树脂料槽所定义，所述液体树脂料槽用于容纳步骤a中所述树脂混合物；
[0013]c.将所述打印区域填充所述树脂混合物，此步骤中的树脂混合物可以是呈现单一颜色的一种树脂混合物，也可以是将呈现不同颜色的树脂混合物混合而得到的光固化树脂混合体系；
[0014]d.将所述打印区域曝露于能量以形成当前固化层，所述当前固化层被成型台带动向远离光固化成型表面的方向移动；以及
[0015]e.重复步骤c和d直至所述三维物体打印完成。
[0016]在一些实施例中，所述具有两种或以上不同颜色的三维物体具有渐变色的颜色效果。
[0017]本专利技术的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产和操作的了解，本专利技术的一部分附加特性对于本领域的技术人员是明显的。本专利技术的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各种方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
[0018]本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构或步骤，其中：
[0019]图1是根据本申请一个实施例所示的光固化3D打印的具有渐变色效果的三维物体；
[0020]图2是根据本申请另一个实施例所示的光固化3D打印的多色三维物体。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式对专利技术作进一步详细地说明。
[0022]要理解的是，当一个元件被提到在另一元件“上”、“附着到”另一元件上、“连接到”另一元件上、与另一元件“结合”、“接触”另一元件等时，其可以直接在另一元件上、附着到另一元件上、连接到另一元件上、与另一元件结合和/或接触另一元件或也可存在中间元件。相反，当一个元件被提到“直接在另一元件上”、“直接附着到”另一元件上、“直接连接到”另一元件上、与另一元件“直接结合”或“直接接触”另一元件时，不存在中间元件。本领域技术人员还会理解，提到与另一构件“相邻”布置的一个结构或构件可具有叠加在该相邻构件上或位于该相邻构件下的部分。本申请中所使用的术语仅用于描述特定的示例性实施例，并不限制本申请的范围。如本申请使用的单数形式“一”、“一个”及“该”可以同样包括复数形式，除非上下文明确提示例外情形。还应当理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于增材制造的光固化树脂混合体系,其中包括两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物，所述呈现基础色的树脂混合物包括可通过自由基聚合和/或阳离子聚合的可聚合组分,能够引发自由基聚合和/或阳离子聚合的光引发剂，阻聚剂，以及基础色色浆；所述两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物具有相近的临界曝光量和/或透射深度，其中相近的定义为两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.25。2.根据权利要求1所述的一种用于增材制造的光固化树脂混合体系，其中两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.1。3.根据权利要求1所述的一种用于增材制造的光固化树脂混合体系，其中两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.05。4.根据权利要求1所述的一种用于增材制造的光固化树脂混合体系，其中两种或以上树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值通过调整树脂混合物中的光引发剂和/或阻聚剂的种类和/或用量以达到所需值。5.一种制备具有目标颜色的三维物体的方法包括：a.根据所述目标颜色选择两种或以上呈现某种基础色的树脂混合物，其中两种或以上基础色按照特定比例搭配可以呈现所述目标颜色，所述呈现基础色的树脂混合物包括可通过自由基聚合和/或阳离子聚合的可聚合组分,能够引发自由基聚合和/或阳离子聚合的光引发剂，阻聚剂以及基础色色浆；同时所述两种或以上的呈现基础色的树脂混合物具有相近的临界曝光量和/或透射深度，其中相近的定义为两种或以上的呈现基础色的树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.25。b.按照步骤a中的特定比例混合所述呈现基础色的树脂混合物得到呈现目标颜色的光固化树脂混合体系；c.使用步骤b中得到的光固化树脂混合体系使用光固化打印设备打印得到具有目标颜色的三维物体。6.根据权利要求5所述的一种制备具有目标颜色的三维物体的方法，其中两种或以上呈现基础色的树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散系数不大于0.1。7.根据权利要求5所述的一种制备具有目标颜色的三维物体的方法，其中两种或以上呈现基础色的树脂混合物的临界曝光量和/或透射深度的测量值的离散...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚志锋，史卓鹤，汪华，胡梦龙，郭琰辉，林琦，
申请(专利权)人：清锋北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：