光固化成型高透明樹脂材料

A. 光固化樹脂材料的優缺點。

光固化樹脂材料又稱光敏樹脂材料，其優缺點如下：

一、優點

1、固化速度快，生產效率高。

2、能量利用率高，節約能源。

3、有機揮發分(VOC)少，對環境友好。

4、可塗裝各種基材，如紙張、塑料、皮革、金屬、玻璃、陶瓷等。

二、缺點

1、用光固化樹脂材料補牙，如果個別患者會出現術後酸痛的感覺，此時醫生要小心翼翼的拆，因為樹脂與牙齒之間的界限不清楚，搞不好就把健康的牙體給磨了。

2、用光固化樹脂材料補牙，術後容易出現吃東西塞牙，因為鄰面齲補牙，要放成形片，放好成型片後光固，硬化後就出現一個置成型片的縫隙。

3、用光固化樹脂材料補牙，容易形成充填物懸突，補鄰面洞時要上好成型片，間隙楔，去掉成型片後光固化樹脂已經硬了，而且與牙同色很難發現，發現了又很難去除，留在那裡長此以往就會導致牙槽間隔骨頭的破壞，就相當於人造牙石。

(1)光固化成型高透明樹脂材料擴展閱讀：

光固化樹脂材料的歷史沿革：

光固化塗料是20世紀60年代末由德國拜耳公司開發的一種環保型節能塗料。

我國從20世紀80年代開始進入光固化塗料領域。早期光固化樹脂的生產主要是美國沙多瑪、日本合成、德國拜耳、台灣長興等公司，現在國內有不少廠家也做得不錯，如三木集團、姿彩化工等。

近年來隨著人們節能環保意識的增強，光固化塗料品種性能不斷增強，應用領域不斷拓展，產量快速增大，呈現出迅猛的發展勢頭。特別是塗料列入消費稅徵收范圍後，UV樹脂的發展可望進一步加速。

目前，光固化塗料不僅大量應用於紙張、塑料、皮革、金屬、玻璃、陶瓷等多種基材，而且成功應用於在光纖、印刷電路板、電子元器件封裝等材料。

B. 什麼樹脂膠能像水晶一樣透明

有機玻璃就是這樣的樹脂

有機玻璃是一種通俗的名稱，從這個名稱看，你未必能知道它是一種什麼樣的物質，也無從知道它是由什麼元素組成的。這種高分子透明材料的化學名稱叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。

1927年，德國羅姆－哈斯公司的化學家在兩塊玻璃板之間將丙烯酸酯加熱，丙烯酸酯發生聚合反應，生成了粘性的橡膠狀夾層，可用作防破碎的安全玻璃。當他們用同樣的方法使甲基丙烯酸甲酯聚合時，得到了透明度既好，其他性能也良好的有機玻璃板，它就是聚甲基丙烯酸甲酯。

1931年，羅姆－哈斯公司建廠生產聚甲基丙烯酸甲酯，首先在飛機工業得到應用，取代了賽璐珞塑料，用作飛機座艙罩和擋風玻璃。

如果在生產有機玻璃時加入各種染色劑，就可以聚合成為彩色有機玻璃；如果加入熒光劑（如硫化鋅），就可聚合成熒光有機玻璃；如果加入人造珍珠粉（如鹼式碳酸鉛），則可製得珠光有機玻璃。

（1）有機玻璃的特性

①高度透明性。有機玻璃是目前最優良的高分子透明材料，透光率達到92％，比玻璃的透光度高。稱為人造小太陽的太陽燈的燈管是石英做的，這是因為石英能完全透過紫外線。普通玻璃只能透過0.6％的紫外線，但有機玻璃卻能透過73％。

②機械強度高。有機玻璃的相對分子質量大約為200萬，是長鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟，因此，有機玻璃的強度比較高，抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7～18倍。有一種經過加熱和拉伸處理過的有機玻璃，其中的分子鏈段排列得非常有次序，使材料的韌性有顯著提高。用釘子釘進這種有機玻璃，即使釘子穿透了，有機玻璃上也不產生裂紋。這種有機玻璃被子彈擊穿後同樣不會破成碎片。因此，拉伸處理的有機玻璃可用作防彈玻璃，也用作軍用飛機上的座艙蓋。

③重量輕。有機玻璃的密度為1.18kg/dm3，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬鋁（屬於輕金屬）的43％。

④易於加工。有機玻璃不但能用車床進行切削，鑽床進行鑽孔，而且能用丙酮、氯仿等粘結成各種形狀的器具，也能用吹塑、注射、擠出等塑料成型的方法加工成大到飛機座艙蓋，小到假牙和牙托等形形色色的製品。

C. 我要找透明的光學用樹脂材料，請問有什麼材料可以供選擇這種樹脂材料可以替代玻璃。

用來做眼鏡的那種就行。

D. 光固化成型技術的材料包括哪些

用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由點到線,由線到面順序凝固,完成一個層面的繪圖作業,然後升降台在垂直方向移動一個層片的高度,再固化另一個層面.這樣層層疊加構成一個三維實體.

在當前應用較多的幾種快速成型工藝方法中，光固化成型由於具有成型過程自動化程度高、製作原型表面質量好、尺寸精度高以及能夠實現比較精細的尺寸成型等特點，使之得到最為廣泛的應用。在概念設計的交流、單件小批量精密鑄造、產品模型、快速工模具及直接面向產品的模具等諸多方面廣泛應用於航空、汽車、電器、消費品以及醫療等行業。

1 SLA 在航空航天領域的應用

在航空航天領域，SLA 模型可直接用於風洞試驗，進行可製造性、可裝配性檢驗。航空航天零件往往是在有限空間內運行的復雜系統，在採用光固化成型技術以後，不但可以基於SLA 原型進行裝配干涉檢查，還可以進行可製造性討論評估，確定最佳的合理製造工藝。通過快速熔模鑄造、快速翻砂鑄造等輔助技術進行特殊復雜零件（如渦輪、葉片、葉輪等）的單件、小批量生產，並進行發動機等部件的試制和試驗。

航空領域中發動機上許多零件都是經過精密鑄造來製造的，對於高精度的母模製作，傳統工藝成本極高且製作時間也很長。採用SLA 工藝，可以直接由CAD 數字模型製作熔模鑄造的母模，時間和成本可以得到顯著的降低。數小時之內，就可以由CAD 數字模型得到成本較低、結構又十分復雜的用於熔模鑄造的SLA快速原型母模。

利用光固化成型技術可以製作出多種彈體外殼，裝上感測器後便可直接進行風洞試驗。通過這樣的方法避免了製作復雜曲面模的成本和時間，從而可以更快地從多種設計方案中篩選出最優的整流方案，在整個開發過程中大大縮短了驗證周期和開發成本。此外，利用光固化成型技術製作的導彈全尺寸模型，在模型表面表進行相應噴塗後，清晰展示了導彈外觀、結構和戰斗原理，其展示和講解效果遠遠超出了單純的電腦圖紙模擬方式，可在未正式量產之前對其可製造性和可裝配性進行檢驗。

2 SLA 在其他製造領域的應用

光固化快速成型技術除了在航空航天領域有較為重要的應用之外，在其他製造領域的應用也非常重要且廣泛，如在汽車領域、模具製造、電器和鑄造領域等。下面就光固化快速成型技術在汽車領域和鑄造領域的應用作簡要的介紹。

現代汽車生產的特點就是產品的多型號、短周期。為了滿足不同的生產需求，就需要不斷地改型。雖然現代計算機模擬技術不斷完善，可以完成各種動力、強度、剛度分析，但研究開發中仍需要做成實物以驗證其外觀形象、工裝可安裝性和可拆卸性。對於形狀、結構十分復雜的零件，可以用光固化成型技術製作零件原型，以驗證設計人員的設計思想，並利用零件原型做功能性和裝配性檢驗。

光固化快速成型技術還可在發動機的試驗研究中用於流動分析。流動分析技術是用來在復雜零件內確定液體或氣體的流動模式。將透明的模型安裝在一簡單的試驗台上，中間循環某種液體，在液體內加一些細小粒子或細氣泡，以顯示液體在流道內的流動情況。該技術已成功地用於發動機冷卻系統（氣缸蓋、機體水箱）、進排氣管等的研究。問題的關鍵是透明模型的製造，用傳統方法時間長、花費大且不精確，而用SLA技術結合CAD 造型僅僅需要4~5 周的時間，且花費只為之前的1/3，製作出的透明模型能完全符合機體水箱和氣缸蓋的CAD 數據要求，模型的表面質量也能滿足要求。

光固化成型技術在汽車行業除了上述用途外，還可以與逆向工程技術、快速模具製造技術相結合，用於汽車車身設計、前後保險桿總成試制、內飾門板等結構樣件/ 功能樣件試制、賽車零件製作等。

在鑄造生產中，模板、芯盒、壓蠟型、壓鑄模等的製造往往是採用機加工方法，有時還需要鉗工進行修整，費時耗資，而且精度不高。特別是對於一些形狀復雜的鑄件（例如飛機發動機的葉片、船用螺旋槳、汽車、拖拉機的缸體、缸蓋等），模具的製造更是一個巨大的難題。雖然一些大型企業的鑄造廠也備有一些數控機床、仿型銑等高級設備，但除了設備價格昂貴外，模具加工的周期也很長，而且由於沒有很好的軟體系統支持，機床的編程也很困難。快速成型技術的出現，為鑄造的鑄模生產提供了速度更快、精度更高、結構更復雜的保障。

光固化成型技術的研究進展

光固化快速成型製造技術自問世以來在快速製造領域發揮了巨大作用，已成為工程界關注的焦點。光固化原型的製作精度和成型材料的性能成本，一直是該技術領域研究的熱點。很多研究者通過對成型參數、成型方式、材料固化等方面分析各種影響成型精度的因素，提出了很多提高光固化原型的製作精度的方法，如掃描線重疊區域固化工藝、改進的二次曝光法、研究開發用CAD 原始數據直接切片法、在製件加工之前對工藝參數進行優化等，這些工藝方法都可以減小零件的變形、降低殘余應力，提高原型的製作精度。此外，SLA 所用的材料為液態光敏樹脂，其性能的好壞直接影響到成型零件的強度、韌性等重要指標，進而影響到SLA 技術的應用前景。所以近年來在提高成型材料的性能降低成本方面也做了很多的研究，提出了很多有效的工藝方法，如將改性後的納米SiO2 分散到自由基- 陽離子混雜型的光敏樹脂中，可以使光敏樹脂的臨界曝光量增大而投射深度變小，其成型件的耐熱性、硬度和彎曲強度有明顯的提高；又如在樹脂基中加入SiC晶須，可以提高其韌性和可靠性；開發新型的可見光固化樹脂，這種新型樹脂使用可見光便可固化且固化速度快，對人體危害小，提高生產效率的同時大幅度地降低了成本。

光固化快速成型技術發展到今天已經比較成熟，各種新的成型工藝不斷涌現。下面從微光固化快速成型製造技術和生物醫學兩方面展望SLA 技術。

1 微光固化快速成型製造技術

傳統的SLA 設備成型精度為±0.1mm，能夠較好地滿足一般的工程需求。但是在微電子和生物工程等領域，一般要求製件具有微米級或亞微米級的細微結構，而傳統的SLA 工藝技術已無法滿足這一領域的需求。尤其在近年來，MEMS（MicroElectro-Mechanical Systems）和微電子領域的快速發展，使得微機械結構的製造成為具有極大研究價值和經濟價值的熱點。微光固化快速成型μ-SL（Micro Stereolithography）便是在傳統的SLA 技術方法基礎上，面向微機械結構製造需求而提出的一種新型的快速成型技術。該技術早在20 世紀80 年代就已經被提出，經過將近20 多年的努力研究，已經得到了一定的應用。提出並實現的μ-SL 技術主要包括基於單光子吸收效應的μ-SL 技術和基於雙光子吸收效應的μ-SL 技術，可將傳統的SLA 技術成型精度提高到亞微米級，開拓了快速成型技術在微機械製造方面的應用。但是，絕大多數的μ-SL 製造技術成本相當高，因此多數還處於試驗室階段，離實現大規模工業化生產還有一定的距離。因而今後該領域的研究方向為：開發低成本生產技術，降低設備的成本；開發新型的樹脂材料；進一步提高光成型技術的精度；建立μ-SL 數學模型和物理模型，為解決工程中的實際問題提供理論依據；實現μ-SL與其他領域的結合，例如生物工程領域[8] 等。

2 生物醫學領域

光固化快速成型技術為不能製作或難以用傳統方法製作的人體器官模型提供了一種新的方法，基於CT圖像的光固化成型技術是應用於假體製作、復雜外科手術的規劃、口腔頜面修復的有效方法。在生命科學研究的前沿領域出現的一門新的交叉學科——組織工程是光固化成型技術非常有前景的一個應用領域。基於SLA技術可以製作具有生物活性的人工骨支架，該支架具有很好的機械性能和與細胞的生物相容性，且有利於成骨細胞的黏附和生長。如圖5 所示為用SLA 技術製作的組織工程支架，在該支架中植入老鼠的預成骨細胞，細胞的植入和黏附效果都很好[9]。

E. 什麼是光固化樹脂

光固化樹脂含有活性官能團，能在紫外光照射下由光敏劑引發聚合反應，生成不溶的塗膜，雙酚A型環氧丙烯酸酯具有固化速度快、塗膜耐化學溶劑性能好，硬度高等特點。聚氨酯丙烯酸酯具有柔韌性好、耐磨等特點。光固化復合樹脂是目前口腔科常用的充填、修復材料，由於它的色澤美觀，具有一定的的抗壓強度，因此在臨床應用中起著重要的作用，我們用於前牙各類缺損及窩洞修復取得滿意的效果。
於口腔治療中的對比
對大面積深齲，傳統的諸多修復方法各有優缺點：銀汞合金硬度高、抗壓強，但無粘接性（無雙向牽拉），只靠機械嵌力，有蠕變，有一定的腐蝕性和毒性，對溶出物分析發現有汞、銀、銅、鋅的溶出［2］；玻璃離子水門汀有良好的粘接性，但硬度差、不耐磨、易變色；嵌體（包含合金、塑料、烤瓷等）修復術、冠樁冠核修復術、金屬殼冠和烤瓷冠修復等方法的臨床應用很廣，但牙體預備時磨損大，且工藝復雜，成本高。
目前，光固化復合樹脂廣泛應用於臨床，其性能好，色澤美觀持久，操作簡便，成本低，深受歡迎。但光敏樹脂具有向光性。目前採用的口內直接填充法，光源來自一個方向，這樣勢必造成洞底、洞壁的樹脂聚合不及表面，使洞底牙體質交界處呈現裂隙［3］。有研究表明，復合樹脂經光固化後其固化程度為43%~64%［3］，這樣的充填物實際上只發揮其材料性能的1/2~2/3。為解決這一問題，臨床通常採用分層充填（每層2 mm）光照固化，但該法每層都暴露在口腔內濕潤的環境中，這樣在該充填物中就存在著n－1個「層面」是為單層的疊摞。
光敏樹脂口外多向光照固化間接充填法，是在口內不需分層、大塊堆砌，一次成型，初凝後採用口外光照固化，然後再於口內粘接固定。從臨床效果觀察，本方法與其它修復方法相比有明顯優越性：①充分發揮材料性能，克服了口內直接充填時材料固化不全及「層面」多的弊端；②在外觀顏色、粘接性能、邊緣滲漏及細胞毒性等方面優於銀汞充填；③從操作工藝及價格方面優於嵌體、殼冠的製作，可一次就診完成，減少病人復診次數和經濟負擔。光敏樹脂口外固化修復大面深齲，克服了其它方法之弊端，集優勢於一身，不失為一種較好的修復方法。遠期效果有待繼續觀察。

F. 玻璃樹脂工藝與透明樹脂有什麼不同

玻璃樹脂工藝指的是一種工藝技術，就是玻璃鋼；
透明樹脂指的是一種透明的樹脂。
透明樹脂工藝生產加工的模具製作通常是使用硅橡膠來製作模具。
玻璃樹脂工藝是樹脂基復合材料生產中最早使用和應用最普遍的一種成型方法。手糊成型工藝是以加有固化劑的樹脂混合液為基體，以玻璃纖維及其織物為增強材料，在塗有脫模劑的模具上以手工鋪放結合，使二者粘接在一起，製造玻璃鋼製品的一種工藝方法。基體樹脂通常採用不飽和聚酯樹脂或環氧樹脂，增強材料通常採用無鹼或中鹼玻璃纖維及其織物。在手糊成型工藝中，機械設備使用較少，它適於多品種、小批量製品的生產，而且不受製品種類和形狀的限制。
不飽和聚酯透明樹脂仿製水晶的製作工藝主要是採用完全透明的水晶樹脂，經一次性灌注而形成。生產這種產品，原材料是關鍵，首先是要選擇好的透明樹脂和無色的鈷促進劑以及固化劑，這是做好樹脂仿水晶工藝品的必要前提條件。
一、透明樹脂工藝品生產加工的模具製作通常是使用硅橡膠來製作模具。
二、配體成型樹脂仿水晶工藝品的成型是非常關鍵環節，根據產品的生產要求配方中加入一定比例的消泡劑。
1、產品的原材料：透明水晶樹脂、無色鈷促進劑以及消泡劑。
2、工藝品成型：按照產品的實際重量稱好需要調配的樹脂分量，再加入同比例的固化劑攪拌均勻，然後把大約三分之一調配好的樹脂倒入干凈的模具內，連同剩餘沒有倒入模具的樹脂的容器同時放到真空箱內抽真空，這里需要注意抽空完後放氣務必要緩慢，從真空箱的透視鏡中看到模具內的樹脂氣泡慢慢消失，直到模具內氣泡完全消失殆盡後才能把進氣閥完全打開，放完最後的空氣。然後把模具從真空箱中取出來，放在憑證的工作台上，再把剩餘抽空完的樹脂緩慢的倒入模具中。如果這樣操作產品固化後還是有小氣孔，那麼可以在樹脂內加入一定比例的苯乙烯稀釋樹脂。
3、樹脂開始固化後需要等到固化到一定程度才能從模具中取出，另外透明樹脂固化時間需要根據產品的實際情況控制。
三、胚體的表面處理拋光是樹脂仿水晶工藝品的一個非常關鍵工藝，產品從模具取出後，需要等到完全固化，然後用鹼水清洗表面的污垢，泡鹼清洗干凈後。取出後再用目數較細的砂紙把整個產品表面打砂，模線的地方需要處理仔細，要求產品表面光滑。最後用光機進行產品表面的拋光處理。
四、產品表面噴亮油上光在拋光好的產品上用噴槍在產品表面照噴一層亮光漆（可以用亮光清漆或者是亮光的金油）待油漆完全固化後，檢查產品有沒有遐思，如果有遐思的地方需要返工處理。檢查沒有問題後就可以進入組裝和包裝環節。
五、生產好的產品質量要求產品要求表面看不到氣孔和產品表面光滑並且有水晶般的晶瑩剔透的質感以及麟角分明的外形。

G. 關於光固化材料...

VANTICO SL7560 (乳白色,質感好, 強度佳, 韌性小,零件小和薄壁時呈現脆性)

3D Systems公司的其立體激光成形材料Accura Si 40可以達到ABS工程塑料的膨脹、彎曲性能；有著與ABS工程塑料相同的耐高溫性能，是第一種既具有高耐熱性、又有韌性的材料,適用於汽車應用,其性能與尼龍66相似。部件透明,具有高的勁度和適中的伸長率,能被鑽孔,攻螺紋和用螺栓連接。

光固化立體造型原料�
Accura® Bluestone™
異常堅硬和抵受熱力達250°C的環境。
Accura® si 50 (Color : Natural / Grey)
精確及抗磨損的SL原料， 近似ABS注塑料 (顏色 : 原白色 或 灰色)。
Accura® si 45HC
高速,耐熱和耐潮的原料， 用於3D Systems' SLA®250系統製作功能原型， 有尼龍6:6的塑膠特性。
Accura® si 40
結合堅韌及耐高溫特性，穩定精確的SL原料。
Accura® si 30
高延展性帶有適中硬度，卓越的精細特徵製作能力，低粘度容易清洗。
Accura® si 20
抗磨損並提供高壓坯強度, 具有令人滿意的產能及耐潮性，在按扣裝配及矽膠復模應用上的理想原料。
Accura® si 10
結合高壓坯強度、耐潮性並在不影響速度下擁有精確、高質量的部件，適用於「QuickCast」式樣用作熔模鑄造。
Accura® Amethyst®
製作高品質、精確珠寶式樣，精美細致的原版模型，並何用作直接鑄件。

DSM Somos ProtoTherm 14120光敏樹脂是一種用於SL成型機的高速液態光敏樹脂，能製作具有高強度、耐高溫、防水等功能的零件。用此材料製作的零部件外觀呈現為乳白色。Somos ProtoTherm 14120光敏樹脂與其它耐高溫光固化材料不同的是：此材料經過後期高溫加熱後，拉伸強度明顯增大，同時斷裂延伸率仍然保持良好。這些性能使得此材料能夠理想地應用於汽車及航空等領域內需要耐高溫的重要部件上。

H. 牙科使用的光固化樹脂材料的幾種優點以及缺點

優點有：當時色澤美觀，靠化學粘接固位，固位力強，磨牙少，操作性強。
缺點有：用樹脂材料補牙程序比較復雜，樹脂復合材料也可能會吸取食物及飲料中的色素而日久變黃。
光固化補牙就是使用光固化樹脂材料進行牙齒缺失的修復。光固化復合樹脂是目前口腔醫療上常用的填充、修復材料，其色澤美觀，具有一定的抗壓強度，對於前牙缺損缺失以及窩洞修復都有很好的效果。
光固化補牙的優勢在於，其材料耐磨性好，強度高，如果用它進行補牙，也可以咀嚼較硬的食物，不會出現不良反應;光固化材料的性能好，色澤很接近牙齒天然顏色，修復後的牙齒色澤自然美觀，形態漂亮。
健康的牙齒是身體中最堅硬的組織，但是當牙齒發生齲壞時，或者受到外力的傷害時，牙齒的局部組織會變軟，著色，形成齲洞，內有大量的齲壞組織及細菌。這時候需要補牙修復。
光固化補牙後可立即對充填物進行打磨拋光處理，打磨應在冷卻條件下進行。修復體的邊緣用旋轉的器械時不要用太大的壓力，大的壓力結合旋轉或向修復體方向的推力可以導致材料的粘合脫離，就會在修復體和牙齒之間產生一條白線。
光固化補牙後不可以馬上進食，因為臨床樹脂固化還沒有完全固化，還需要一段時間的自固化(潛固化)一般臨床醫囑患者應該在24小時後在用此牙咬東西。
光固化補牙也是補牙方式的一種，不僅僅優勢明顯，而且非常安全，從問世起就受到了很多人的追捧，如果患者也面臨嚴重的牙齒問題，不妨到大型的醫院做光固化補牙，相信患者口腔狀況一定會有非常大的改善的。