元素百科介绍中国科学院3D打印高性能油墨材料的研究进展。兰州化学物理研究所国家重点实验室表面界面研究团队在3D打印高性能油墨材料方面取得了进展。他们开发了3D打印高性能聚酰亚胺光敏树脂，其优异的综合性能使高精度、高耐热性、高强度复杂结构部件和机构直接3D快速成型和制造成为可能。
3D打印技术面临挑战
3D打印技术(又称增材制造)是一种具有特殊复杂结构的先进成型技术。光固化3D打印(如SLA)、DLP等。)由于印刷精度高，印刷物体表面质量好，在国内外3D印刷行业备受关注，制造形状特别复杂(如中空)和特别精细(如工艺品、珠宝等)的零部件。).然而，目前用于光固化3D打印的树脂材料主要是丙烯酸脂系或环氧树脂系。用这种树脂材料打印的成型件存在机械强度差、耐高温性差、吸湿膨胀容易、耐化学稳定性差等缺点，大部分只能在100oc以下的环境中使用。因此，其应用主要局限于模型、样品、设计验证和艺术产品生产，难以突破零件直接制造的瓶颈。因此，开发高性能3D打印油墨材料已成为国内外3D打印领域面临的重要挑战和研究重点之一，以满足汽车、航空航天、电子等综合性能要求的实际应用。
3D打印聚酰亚胺墨水材料
聚酰亚胺作为一种机械性能优异、耐高温、耐化学腐蚀、介电性能优异的特殊工程材料，已广泛应用于航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。毫无疑问，高性能3D打印聚酰亚胺墨水材料的开发将在许多领域得到广泛的应用。但聚酰亚胺难溶、难熔等加工问题一直是制约其应用和发展的瓶颈。因此，快速光固化聚酰亚胺树脂的设计和制备是满足光固化3D打印墨水无溶剂等特殊要求的关键。
通过聚酰亚胺分子结构的设计，研究人员开发了可快速光固化聚酰亚胺树脂和具有优异耐高温性能的综合光固化3D打印聚酰亚胺油墨。3D打印聚酰亚胺材料的玻璃转换温度大于200oc，在300oc烘箱或热油浸泡后无断裂和弯曲变形，机械强度仍保持良好，表明其高温稳定性能优异，可在高温下长期使用。采用树脂材料打印制备的复杂结构机械部件和模型，预计将在航空航天、汽车制造和微电子领域得到发展和应用，为高精度、高耐热性、高强度的复杂结构部件和机构直接快速成型提供了新的机遇。
这项工作得到了中国科学院的“西光”和兰州化工研究所的“特聘人才计划”、甘肃自然科学基金(1606RJZA051)和甘肃普锐特科技有限公司的支持。
