本申請涉及3d打印墨水直寫，尤其是涉及一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料。

背景技術(shù)：

1、隨著時代發(fā)展，在高透明度、高硬度、以及良好的機(jī)械性能方面，對高性能玻璃材料的需求與日俱增，但傳統(tǒng)的銑削、拋光等玻璃加工技術(shù)在面對復(fù)雜結(jié)構(gòu)和高精度要求時往往顯得力不從心，且加工過程中的物理、化學(xué)變化容易影響玻璃的透明度和硬度。

2、為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，3d打印技術(shù)逐漸成為制造業(yè)的重要發(fā)展方向，3d打印中，墨水直寫技術(shù)作為一種新興的打印方法，憑借其高精度和材料多樣性，在制造電子器件、傳感器、光電材料等領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。墨水直寫通過噴射液態(tài)材料(如導(dǎo)電墨水、光敏樹脂或金屬顆粒懸浮液)直接構(gòu)建三維物體，無需高溫加熱，能夠精確打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)，適合制造一些溫度敏感或?qū)纫髽O高的產(chǎn)品。盡管墨水直寫技術(shù)展現(xiàn)了巨大的潛力，但在玻璃材料的打印應(yīng)用中，仍然面臨一系列技術(shù)瓶頸。

3、首先，傳統(tǒng)玻璃墨水的噴射性能不穩(wěn)定，難以保證打印的連續(xù)性和精準(zhǔn)度。此外，玻璃墨水的固化過程對溫度和光照等條件非常敏感，如何確保每一層的材料均勻固化，并避免因收縮或不均勻固化產(chǎn)生裂紋或變形，依然是一個技術(shù)難題。更重要的是，現(xiàn)有的玻璃墨水往往缺乏良好的力學(xué)性能和透明度，限制了其在高性能玻璃制品中的應(yīng)用。

4、因此，如何開發(fā)一種滿足高精度3d打印技術(shù)要求的玻璃漿料，成為了當(dāng)前材料科學(xué)領(lǐng)域亟待解決的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，通過合理設(shè)計漿料配方，改善打印玻璃的透明性、硬度和機(jī)械性能，滿足高精度打印技術(shù)的需求。

2、本申請?zhí)峁┑囊环N擠出式光固化3d打印玻璃漿料采用如下的技術(shù)方案：

3、本申請?zhí)峁┮环N擠出式光固化3d打印玻璃漿料，采用如下的技術(shù)方案：

4、一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，包括以下重量百分比的組分：包括hema樹脂17-30份，poe樹脂7-20份，tegda樹脂4-12份，陶瓷粉體20-40份。

5、通過采用上述技術(shù)方案，hema(2-羥基乙基甲基丙烯酸酯)樹脂作為主要的樹脂成分，提供漿料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與粘結(jié)性，其優(yōu)異的粘附性和穩(wěn)定性確保了打印過程中材料的成型穩(wěn)定性，避免了成型不良或附著力不足的問題，通過調(diào)整hema樹脂的比例，可以有效調(diào)節(jié)漿料的硬度與粘度，達(dá)到理想的打印效果；

6、poe(聚烯烴彈性體)樹脂作為增強(qiáng)材料柔韌性和耐久性的成分，在漿料中起到提高抗沖擊性能、增強(qiáng)耐磨性和增加長期穩(wěn)定性的作用，poe樹脂的加入使得打印出的玻璃材料在力學(xué)性能上得到了顯著的提升，尤其是在抵抗外部沖擊和高負(fù)荷下，能夠維持較長的使用壽命；

7、tegda(四羥甲基乙烯二醇二丙烯酸酯)樹脂作為交聯(lián)劑，能夠在熱處理或光固化過程中促進(jìn)漿料的交聯(lián)反應(yīng)，從而增強(qiáng)打印玻璃的強(qiáng)度、硬度及化學(xué)穩(wěn)定性，tegda樹脂的加入使得玻璃材料在打印后表現(xiàn)出更好的硬度和抗熱性能，提升了打印材料的綜合性能。

8、優(yōu)選的，包括hema樹脂20-28份，poe樹脂10-15份，tegda樹脂6-10份，陶瓷粉體25-35份。

9、優(yōu)選的，所述陶瓷粉體為二氧化硅粉體、氧化鋁粉體、氧化鋯粉體中的任意一種或多種的組合物。

10、通過采用上述技術(shù)方案，二氧化硅粉體價格低廉，能提供高透明度，并增強(qiáng)玻璃的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性；氧化鋁粉體和氧化鋯粉體能夠提高玻璃的硬度、強(qiáng)度和耐高溫性。

11、優(yōu)選的，所述陶瓷粉體為二氧化硅粉體，粒徑50nm-50μm，純度為99-99.99％。

12、通過采用上述技術(shù)方案，二氧化硅粉體作為無機(jī)填料，成本低廉，可提供玻璃打印材料所需的透明度和硬度，能夠有效提升打印后玻璃的機(jī)械性能及耐用性，同時，二氧化硅粉體的使用能夠有效控制玻璃材料的熱膨脹性能，使得打印出的玻璃成品更加穩(wěn)定和耐用。

13、優(yōu)選的，所述hema樹脂的分子量為130-150g/mol，粘度為100-300mpa·s，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50-60℃。

14、通過采用上述技術(shù)方案，限定選用的hema樹脂的粘度范圍來確保漿料流動性適宜，限定樹脂的分子量以保證最終成品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

15、優(yōu)選的，所述poe樹脂的熔融指數(shù)為2-10g/10min，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-40℃至-20℃。

16、通過采用上述技術(shù)方案，限定選用的poe樹脂的熔融指數(shù)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，確保其具有足夠的柔韌性和良好的熱穩(wěn)定性，從而提高打印后材料的抗沖擊性和長期穩(wěn)定性。

17、優(yōu)選的，所述tegda樹脂的粘度為50-150mpa·s，光固化速率為0.5-1.5mm/min。

18、通過采用上述技術(shù)方案，限定選用的tegda樹脂的粘度和光固化速率，確保其在光固化過程中具有適當(dāng)?shù)挠捕?、?qiáng)度以及交聯(lián)程度，進(jìn)而增強(qiáng)最終產(chǎn)品的力學(xué)性能。

19、一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料的制備方法，按照原料配比將hema樹脂、poe樹脂、tegda樹脂、陶瓷粉體混合，攪拌、抽真空并過濾，得到玻璃漿料。

20、綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

21、1.hema樹脂、poe樹脂和tegda樹脂作為主要成分，能夠提供漿料良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、粘結(jié)性、柔韌性和耐用性，陶瓷粉體提供了玻璃打印材料的基底，賦予材料優(yōu)異的透明性和硬度，這些原料配合，使得打印出的玻璃材料具有優(yōu)異的透明度，適合用于光學(xué)器件和透明結(jié)構(gòu)的制造，還具備較高的硬度和抗沖擊性能，能夠承受較強(qiáng)的外力和長期使用中的磨損。

22、2.漿料配方簡單合理，適合高精度打印，能夠穩(wěn)定地形成復(fù)雜的玻璃結(jié)構(gòu)。

23、3.通過調(diào)整樹脂和填料的比例，可以靈活調(diào)節(jié)材料的性能，在滿足墨水直寫技術(shù)的同時，滿足不同應(yīng)用需求。

技術(shù)特征：

1.一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，其特征在于：包括hema樹脂17-30份，poe樹脂7-20份，tegda樹脂4-12份，陶瓷粉體20-40份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，其特征在于：包括hema樹脂20-28份，poe樹脂10-15份，tegda樹脂6-10份，陶瓷粉體25-35份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，其特征在于：所述陶瓷粉體為二氧化硅粉體、氧化鋁粉體、氧化鋯粉體中的任意一種或多種的組合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，其特征在于：所述陶瓷粉體為二氧化硅粉體，粒徑50nm-50μm，純度為99-99.99％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，其特征在于：所述hema樹脂的分子量為130-150g/mol，粘度為100-300mpa·s，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50-60℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，其特征在于：所述poe樹脂的熔融指數(shù)為2-10g/10min，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-40℃至-20℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料，其特征在于：所述tegda樹脂的粘度為50-150mpa·s，光固化速率為0.5-1.5mm/min。

8.一種擠出式光固化3d打印玻璃漿料的制備方法，其特征在于：按照原料配比將hema樹脂、poe樹脂、tegda樹脂、陶瓷粉體混合，攪拌、抽真空并過濾，得到玻璃漿料。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及3D打印墨水直寫技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種擠出式光固化3D打印玻璃漿料及其制備方法，擠出式光固化3D打印玻璃漿料包括HEMA樹脂17?30份，POE樹脂5?20份，TEGDA樹脂4?12份，陶瓷粉體20?40份，該漿料的配方設(shè)計使得打印出的玻璃材料具有優(yōu)異的透明性、硬度和機(jī)械性能；此外，本申請?zhí)岢龅闹苽浞椒ê啽阋仔?，可確保漿料的均勻性與可打印性，配方設(shè)計與制備方法相結(jié)合，廣泛適用于高精度的3D打印技術(shù)，特別是適配在墨水直寫技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：陳繼民,高龍生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州智領(lǐng)德碩科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8