发布日期：2026-07-13 浏览：12
诺丁汉大学和加州大学伯克利分校的研究人员开发出了一种树脂化学配方，可抑制计算轴向光刻（CAL）中导致零件翘曲和融合的过热问题。CAL是一种体积增材制造工艺，通过将光投射到一个旋转的树脂桶中，一次性固化整个三维物体。
这项发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上的研究发现，在常见CAL树脂中引入可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合，可大幅降低限制该技术精度和尺寸的放热失控现象。
CAL通过自由基聚合（FRP）构建零件，该反应一旦被触发就会迅速产生热量。这些热量可能引发一种被称为Trommsdorff效应（或凝胶效应）的自强化循环，在此循环中，树脂中较热的区域固化更快并释放更多热量，导致本应保持分离的特征发生扭曲或融合。研究人员添加了一种RAFT剂，它通过在增长链之间穿梭自由基来调控聚合物链增长，在不降低打印速度的前提下延缓这种失控过程。
降低温升
在测试一种常见CAL树脂季戊四醇四丙烯酸酯时，团队发现未加RAFT剂的打印件在聚合过程中温升达到59摄氏度。据该研究称，添加一种名为CPBD的二硫代苯甲酸酯类RAFT剂后，在0.1%用量下温升降至27℃，在0.3%用量下降至3.5℃。
热成像和纹影成像显示，不含RAFT剂的树脂在数分钟内即出现过固化，而含0.2% RAFT剂的树脂在物体成型两分钟后仍未出现过固化。
更致密的多材料零件
该化学方法还解决了热浮力问题，这是一种由热驱动对流导致零件在打印中途发生位移的缺陷。一个由三个不同尺寸球体组成的测试物体，在使用标准FRP树脂打印时熔合成单一团块，但使用RAFT配方后则形成为分离的、间距正确的零件，特征间分辨率达到150微米。
作者还打印了嵌套和互锁几何结构，并利用RAFT剂保留的反应端基在打印完成后将附加聚合物涂层接枝到成品零件上，他们称这一步骤可支持未来的多材料制造。
粤公网安备44190002007368号
