光固化成型高透明树脂材料

A. 光固化树脂材料的优缺点。

光固化树脂材料又称光敏树脂材料，其优缺点如下：

一、优点

1、固化速度快，生产效率高。

2、能量利用率高，节约能源。

3、有机挥发分(VOC)少，对环境友好。

4、可涂装各种基材，如纸张、塑料、皮革、金属、玻璃、陶瓷等。

二、缺点

1、用光固化树脂材料补牙，如果个别患者会出现术后酸痛的感觉，此时医生要小心翼翼的拆，因为树脂与牙齿之间的界限不清楚，搞不好就把健康的牙体给磨了。

2、用光固化树脂材料补牙，术后容易出现吃东西塞牙，因为邻面龋补牙，要放成形片，放好成型片后光固，硬化后就出现一个置成型片的缝隙。

3、用光固化树脂材料补牙，容易形成充填物悬突，补邻面洞时要上好成型片，间隙楔，去掉成型片后光固化树脂已经硬了，而且与牙同色很难发现，发现了又很难去除，留在那里长此以往就会导致牙槽间隔骨头的破坏，就相当于人造牙石。

(1)光固化成型高透明树脂材料扩展阅读：

光固化树脂材料的历史沿革：

光固化涂料是20世纪60年代末由德国拜耳公司开发的一种环保型节能涂料。

我国从20世纪80年代开始进入光固化涂料领域。早期光固化树脂的生产主要是美国沙多玛、日本合成、德国拜耳、台湾长兴等公司，现在国内有不少厂家也做得不错，如三木集团、姿彩化工等。

近年来随着人们节能环保意识的增强，光固化涂料品种性能不断增强，应用领域不断拓展，产量快速增大，呈现出迅猛的发展势头。特别是涂料列入消费税征收范围后，UV树脂的发展可望进一步加速。

目前，光固化涂料不仅大量应用于纸张、塑料、皮革、金属、玻璃、陶瓷等多种基材，而且成功应用于在光纤、印刷电路板、电子元器件封装等材料。

B. 什么树脂胶能像水晶一样透明

有机玻璃就是这样的树脂

有机玻璃是一种通俗的名称，从这个名称看，你未必能知道它是一种什么样的物质，也无从知道它是由什么元素组成的。这种高分子透明材料的化学名称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，德国罗姆－哈斯公司的化学家在两块玻璃板之间将丙烯酸酯加热，丙烯酸酯发生聚合反应，生成了粘性的橡胶状夹层，可用作防破碎的安全玻璃。当他们用同样的方法使甲基丙烯酸甲酯聚合时，得到了透明度既好，其他性能也良好的有机玻璃板，它就是聚甲基丙烯酸甲酯。

1931年，罗姆－哈斯公司建厂生产聚甲基丙烯酸甲酯，首先在飞机工业得到应用，取代了赛璐珞塑料，用作飞机座舱罩和挡风玻璃。

如果在生产有机玻璃时加入各种染色剂，就可以聚合成为彩色有机玻璃；如果加入荧光剂（如硫化锌），就可聚合成荧光有机玻璃；如果加入人造珍珠粉（如碱式碳酸铅），则可制得珠光有机玻璃。

（1）有机玻璃的特性

①高度透明性。有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92％，比玻璃的透光度高。称为人造小太阳的太阳灯的灯管是石英做的，这是因为石英能完全透过紫外线。普通玻璃只能透过0.6％的紫外线，但有机玻璃却能透过73％。

②机械强度高。有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。

③重量轻。有机玻璃的密度为1.18kg/dm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43％。

④易于加工。有机玻璃不但能用车床进行切削，钻床进行钻孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具，也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和牙托等形形色色的制品。

C. 我要找透明的光学用树脂材料，请问有什么材料可以供选择这种树脂材料可以替代玻璃。

用来做眼镜的那种就行。

D. 光固化成型技术的材料包括哪些

用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体.

在当前应用较多的几种快速成型工艺方法中，光固化成型由于具有成型过程自动化程度高、制作原型表面质量好、尺寸精度高以及能够实现比较精细的尺寸成型等特点，使之得到最为广泛的应用。在概念设计的交流、单件小批量精密铸造、产品模型、快速工模具及直接面向产品的模具等诸多方面广泛应用于航空、汽车、电器、消费品以及医疗等行业。

1 SLA 在航空航天领域的应用

在航空航天领域，SLA 模型可直接用于风洞试验，进行可制造性、可装配性检验。航空航天零件往往是在有限空间内运行的复杂系统，在采用光固化成型技术以后，不但可以基于SLA 原型进行装配干涉检查，还可以进行可制造性讨论评估，确定最佳的合理制造工艺。通过快速熔模铸造、快速翻砂铸造等辅助技术进行特殊复杂零件（如涡轮、叶片、叶轮等）的单件、小批量生产，并进行发动机等部件的试制和试验。

航空领域中发动机上许多零件都是经过精密铸造来制造的，对于高精度的母模制作，传统工艺成本极高且制作时间也很长。采用SLA 工艺，可以直接由CAD 数字模型制作熔模铸造的母模，时间和成本可以得到显著的降低。数小时之内，就可以由CAD 数字模型得到成本较低、结构又十分复杂的用于熔模铸造的SLA快速原型母模。

利用光固化成型技术可以制作出多种弹体外壳，装上传感器后便可直接进行风洞试验。通过这样的方法避免了制作复杂曲面模的成本和时间，从而可以更快地从多种设计方案中筛选出最优的整流方案，在整个开发过程中大大缩短了验证周期和开发成本。此外，利用光固化成型技术制作的导弹全尺寸模型，在模型表面表进行相应喷涂后，清晰展示了导弹外观、结构和战斗原理，其展示和讲解效果远远超出了单纯的电脑图纸模拟方式，可在未正式量产之前对其可制造性和可装配性进行检验。

2 SLA 在其他制造领域的应用

光固化快速成型技术除了在航空航天领域有较为重要的应用之外，在其他制造领域的应用也非常重要且广泛，如在汽车领域、模具制造、电器和铸造领域等。下面就光固化快速成型技术在汽车领域和铸造领域的应用作简要的介绍。

现代汽车生产的特点就是产品的多型号、短周期。为了满足不同的生产需求，就需要不断地改型。虽然现代计算机模拟技术不断完善，可以完成各种动力、强度、刚度分析，但研究开发中仍需要做成实物以验证其外观形象、工装可安装性和可拆卸性。对于形状、结构十分复杂的零件，可以用光固化成型技术制作零件原型，以验证设计人员的设计思想，并利用零件原型做功能性和装配性检验。

光固化快速成型技术还可在发动机的试验研究中用于流动分析。流动分析技术是用来在复杂零件内确定液体或气体的流动模式。将透明的模型安装在一简单的试验台上，中间循环某种液体，在液体内加一些细小粒子或细气泡，以显示液体在流道内的流动情况。该技术已成功地用于发动机冷却系统（气缸盖、机体水箱）、进排气管等的研究。问题的关键是透明模型的制造，用传统方法时间长、花费大且不精确，而用SLA技术结合CAD 造型仅仅需要4~5 周的时间，且花费只为之前的1/3，制作出的透明模型能完全符合机体水箱和气缸盖的CAD 数据要求，模型的表面质量也能满足要求。

光固化成型技术在汽车行业除了上述用途外，还可以与逆向工程技术、快速模具制造技术相结合，用于汽车车身设计、前后保险杆总成试制、内饰门板等结构样件/ 功能样件试制、赛车零件制作等。

在铸造生产中，模板、芯盒、压蜡型、压铸模等的制造往往是采用机加工方法，有时还需要钳工进行修整，费时耗资，而且精度不高。特别是对于一些形状复杂的铸件（例如飞机发动机的叶片、船用螺旋桨、汽车、拖拉机的缸体、缸盖等），模具的制造更是一个巨大的难题。虽然一些大型企业的铸造厂也备有一些数控机床、仿型铣等高级设备，但除了设备价格昂贵外，模具加工的周期也很长，而且由于没有很好的软件系统支持，机床的编程也很困难。快速成型技术的出现，为铸造的铸模生产提供了速度更快、精度更高、结构更复杂的保障。

光固化成型技术的研究进展

光固化快速成型制造技术自问世以来在快速制造领域发挥了巨大作用，已成为工程界关注的焦点。光固化原型的制作精度和成型材料的性能成本，一直是该技术领域研究的热点。很多研究者通过对成型参数、成型方式、材料固化等方面分析各种影响成型精度的因素，提出了很多提高光固化原型的制作精度的方法，如扫描线重叠区域固化工艺、改进的二次曝光法、研究开发用CAD 原始数据直接切片法、在制件加工之前对工艺参数进行优化等，这些工艺方法都可以减小零件的变形、降低残余应力，提高原型的制作精度。此外，SLA 所用的材料为液态光敏树脂，其性能的好坏直接影响到成型零件的强度、韧性等重要指标，进而影响到SLA 技术的应用前景。所以近年来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艺方法，如将改性后的纳米SiO2 分散到自由基- 阳离子混杂型的光敏树脂中，可以使光敏树脂的临界曝光量增大而投射深度变小，其成型件的耐热性、硬度和弯曲强度有明显的提高；又如在树脂基中加入SiC晶须，可以提高其韧性和可靠性；开发新型的可见光固化树脂，这种新型树脂使用可见光便可固化且固化速度快，对人体危害小，提高生产效率的同时大幅度地降低了成本。

光固化快速成型技术发展到今天已经比较成熟，各种新的成型工艺不断涌现。下面从微光固化快速成型制造技术和生物医学两方面展望SLA 技术。

1 微光固化快速成型制造技术

传统的SLA 设备成型精度为±0.1mm，能够较好地满足一般的工程需求。但是在微电子和生物工程等领域，一般要求制件具有微米级或亚微米级的细微结构，而传统的SLA 工艺技术已无法满足这一领域的需求。尤其在近年来，MEMS（MicroElectro-Mechanical Systems）和微电子领域的快速发展，使得微机械结构的制造成为具有极大研究价值和经济价值的热点。微光固化快速成型μ-SL（Micro Stereolithography）便是在传统的SLA 技术方法基础上，面向微机械结构制造需求而提出的一种新型的快速成型技术。该技术早在20 世纪80 年代就已经被提出，经过将近20 多年的努力研究，已经得到了一定的应用。提出并实现的μ-SL 技术主要包括基于单光子吸收效应的μ-SL 技术和基于双光子吸收效应的μ-SL 技术，可将传统的SLA 技术成型精度提高到亚微米级，开拓了快速成型技术在微机械制造方面的应用。但是，绝大多数的μ-SL 制造技术成本相当高，因此多数还处于试验室阶段，离实现大规模工业化生产还有一定的距离。因而今后该领域的研究方向为：开发低成本生产技术，降低设备的成本；开发新型的树脂材料；进一步提高光成型技术的精度；建立μ-SL 数学模型和物理模型，为解决工程中的实际问题提供理论依据；实现μ-SL与其他领域的结合，例如生物工程领域[8] 等。

2 生物医学领域

光固化快速成型技术为不能制作或难以用传统方法制作的人体器官模型提供了一种新的方法，基于CT图像的光固化成型技术是应用于假体制作、复杂外科手术的规划、口腔颌面修复的有效方法。在生命科学研究的前沿领域出现的一门新的交叉学科——组织工程是光固化成型技术非常有前景的一个应用领域。基于SLA技术可以制作具有生物活性的人工骨支架，该支架具有很好的机械性能和与细胞的生物相容性，且有利于成骨细胞的黏附和生长。如图5 所示为用SLA 技术制作的组织工程支架，在该支架中植入老鼠的预成骨细胞，细胞的植入和黏附效果都很好[9]。

E. 什么是光固化树脂

光固化树脂含有活性官能团，能在紫外光照射下由光敏剂引发聚合反应，生成不溶的涂膜，双酚A型环氧丙烯酸酯具有固化速度快、涂膜耐化学溶剂性能好，硬度高等特点。聚氨酯丙烯酸酯具有柔韧性好、耐磨等特点。光固化复合树脂是目前口腔科常用的充填、修复材料，由于它的色泽美观，具有一定的的抗压强度，因此在临床应用中起着重要的作用，我们用于前牙各类缺损及窝洞修复取得满意的效果。
于口腔治疗中的对比
对大面积深龋，传统的诸多修复方法各有优缺点：银汞合金硬度高、抗压强，但无粘接性（无双向牵拉），只靠机械嵌力，有蠕变，有一定的腐蚀性和毒性，对溶出物分析发现有汞、银、铜、锌的溶出［2］；玻璃离子水门汀有良好的粘接性，但硬度差、不耐磨、易变色；嵌体（包含合金、塑料、烤瓷等）修复术、冠桩冠核修复术、金属壳冠和烤瓷冠修复等方法的临床应用很广，但牙体预备时磨损大，且工艺复杂，成本高。
目前，光固化复合树脂广泛应用于临床，其性能好，色泽美观持久，操作简便，成本低，深受欢迎。但光敏树脂具有向光性。目前采用的口内直接填充法，光源来自一个方向，这样势必造成洞底、洞壁的树脂聚合不及表面，使洞底牙体质交界处呈现裂隙［3］。有研究表明，复合树脂经光固化后其固化程度为43%~64%［3］，这样的充填物实际上只发挥其材料性能的1/2~2/3。为解决这一问题，临床通常采用分层充填（每层2 mm）光照固化，但该法每层都暴露在口腔内湿润的环境中，这样在该充填物中就存在着n－1个“层面”是为单层的叠摞。
光敏树脂口外多向光照固化间接充填法，是在口内不需分层、大块堆砌，一次成型，初凝后采用口外光照固化，然后再于口内粘接固定。从临床效果观察，本方法与其它修复方法相比有明显优越性：①充分发挥材料性能，克服了口内直接充填时材料固化不全及“层面”多的弊端；②在外观颜色、粘接性能、边缘渗漏及细胞毒性等方面优于银汞充填；③从操作工艺及价格方面优于嵌体、壳冠的制作，可一次就诊完成，减少病人复诊次数和经济负担。光敏树脂口外固化修复大面深龋，克服了其它方法之弊端，集优势于一身，不失为一种较好的修复方法。远期效果有待继续观察。

F. 玻璃树脂工艺与透明树脂有什么不同

玻璃树脂工艺指的是一种工艺技术，就是玻璃钢；
透明树脂指的是一种透明的树脂。
透明树脂工艺生产加工的模具制作通常是使用硅橡胶来制作模具。
玻璃树脂工艺是树脂基复合材料生产中最早使用和应用最普遍的一种成型方法。手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混合液为基体，以玻璃纤维及其织物为增强材料，在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合，使二者粘接在一起，制造玻璃钢制品的一种工艺方法。基体树脂通常采用不饱和聚酯树脂或环氧树脂，增强材料通常采用无碱或中碱玻璃纤维及其织物。在手糊成型工艺中，机械设备使用较少，它适于多品种、小批量制品的生产，而且不受制品种类和形状的限制。
不饱和聚酯透明树脂仿制水晶的制作工艺主要是采用完全透明的水晶树脂，经一次性灌注而形成。生产这种产品，原材料是关键，首先是要选择好的透明树脂和无色的钴促进剂以及固化剂，这是做好树脂仿水晶工艺品的必要前提条件。
一、透明树脂工艺品生产加工的模具制作通常是使用硅橡胶来制作模具。
二、配体成型树脂仿水晶工艺品的成型是非常关键环节，根据产品的生产要求配方中加入一定比例的消泡剂。
1、产品的原材料：透明水晶树脂、无色钴促进剂以及消泡剂。
2、工艺品成型：按照产品的实际重量称好需要调配的树脂分量，再加入同比例的固化剂搅拌均匀，然后把大约三分之一调配好的树脂倒入干净的模具内，连同剩余没有倒入模具的树脂的容器同时放到真空箱内抽真空，这里需要注意抽空完后放气务必要缓慢，从真空箱的透视镜中看到模具内的树脂气泡慢慢消失，直到模具内气泡完全消失殆尽后才能把进气阀完全打开，放完最后的空气。然后把模具从真空箱中取出来，放在凭证的工作台上，再把剩余抽空完的树脂缓慢的倒入模具中。如果这样操作产品固化后还是有小气孔，那么可以在树脂内加入一定比例的苯乙烯稀释树脂。
3、树脂开始固化后需要等到固化到一定程度才能从模具中取出，另外透明树脂固化时间需要根据产品的实际情况控制。
三、胚体的表面处理抛光是树脂仿水晶工艺品的一个非常关键工艺，产品从模具取出后，需要等到完全固化，然后用碱水清洗表面的污垢，泡碱清洗干净后。取出后再用目数较细的砂纸把整个产品表面打砂，模线的地方需要处理仔细，要求产品表面光滑。最后用光机进行产品表面的抛光处理。
四、产品表面喷亮油上光在抛光好的产品上用喷枪在产品表面照喷一层亮光漆（可以用亮光清漆或者是亮光的金油）待油漆完全固化后，检查产品有没有遐思，如果有遐思的地方需要返工处理。检查没有问题后就可以进入组装和包装环节。
五、生产好的产品质量要求产品要求表面看不到气孔和产品表面光滑并且有水晶般的晶莹剔透的质感以及麟角分明的外形。

G. 关于光固化材料...

VANTICO SL7560 (乳白色,质感好, 强度佳, 韧性小,零件小和薄壁时呈现脆性)

3D Systems公司的其立体激光成形材料Accura Si 40可以达到ABS工程塑料的膨胀、弯曲性能；有着与ABS工程塑料相同的耐高温性能，是第一种既具有高耐热性、又有韧性的材料,适用于汽车应用,其性能与尼龙66相似。部件透明,具有高的劲度和适中的伸长率,能被钻孔,攻螺纹和用螺栓连接。

光固化立体造型原料�
Accura® Bluestone™
异常坚硬和抵受热力达250°C的环境。
Accura® si 50 (Color : Natural / Grey)
精确及抗磨损的SL原料， 近似ABS注塑料 (颜色 : 原白色 或 灰色)。
Accura® si 45HC
高速,耐热和耐潮的原料， 用于3D Systems' SLA®250系统制作功能原型， 有尼龙6:6的塑胶特性。
Accura® si 40
结合坚韧及耐高温特性，稳定精确的SL原料。
Accura® si 30
高延展性带有适中硬度，卓越的精细特征制作能力，低粘度容易清洗。
Accura® si 20
抗磨损并提供高压坯强度, 具有令人满意的产能及耐潮性，在按扣装配及矽胶复模应用上的理想原料。
Accura® si 10
结合高压坯强度、耐潮性并在不影响速度下拥有精确、高质量的部件，适用于“QuickCast”式样用作熔模铸造。
Accura® Amethyst®
制作高品质、精确珠宝式样，精美细致的原版模型，并何用作直接铸件。

DSM Somos ProtoTherm 14120光敏树脂是一种用于SL成型机的高速液态光敏树脂，能制作具有高强度、耐高温、防水等功能的零件。用此材料制作的零部件外观呈现为乳白色。Somos ProtoTherm 14120光敏树脂与其它耐高温光固化材料不同的是：此材料经过后期高温加热后，拉伸强度明显增大，同时断裂延伸率仍然保持良好。这些性能使得此材料能够理想地应用于汽车及航空等领域内需要耐高温的重要部件上。

H. 牙科使用的光固化树脂材料的几种优点以及缺点

优点有：当时色泽美观，靠化学粘接固位，固位力强，磨牙少，操作性强。
缺点有：用树脂材料补牙程序比较复杂，树脂复合材料也可能会吸取食物及饮料中的色素而日久变黄。
光固化补牙就是使用光固化树脂材料进行牙齿缺失的修复。光固化复合树脂是目前口腔医疗上常用的填充、修复材料，其色泽美观，具有一定的抗压强度，对于前牙缺损缺失以及窝洞修复都有很好的效果。
光固化补牙的优势在于，其材料耐磨性好，强度高，如果用它进行补牙，也可以咀嚼较硬的食物，不会出现不良反应;光固化材料的性能好，色泽很接近牙齿天然颜色，修复后的牙齿色泽自然美观，形态漂亮。
健康的牙齿是身体中最坚硬的组织，但是当牙齿发生龋坏时，或者受到外力的伤害时，牙齿的局部组织会变软，着色，形成龋洞，内有大量的龋坏组织及细菌。这时候需要补牙修复。
光固化补牙后可立即对充填物进行打磨抛光处理，打磨应在冷却条件下进行。修复体的边缘用旋转的器械时不要用太大的压力，大的压力结合旋转或向修复体方向的推力可以导致材料的粘合脱离，就会在修复体和牙齿之间产生一条白线。
光固化补牙后不可以马上进食，因为临床树脂固化还没有完全固化，还需要一段时间的自固化(潜固化)一般临床医嘱患者应该在24小时后在用此牙咬东西。
光固化补牙也是补牙方式的一种，不仅仅优势明显，而且非常安全，从问世起就受到了很多人的追捧，如果患者也面临严重的牙齿问题，不妨到大型的医院做光固化补牙，相信患者口腔状况一定会有非常大的改善的。