UV光固化技术在3D打印中的应用

近年来，在大家面前出现了一个很酷的新名词：3D打印。3D打印虽与大家的生活仍有很远的距离，但通过3D打印技术，可以成功地“打印”出无人飞机、自行车、汽车等实物。例如汽车中内饰件，轮毂、车大灯、方向盘、变速杆、保险杠等等很多工件均有应用到3D打印技术，3D打印已经逐渐得到大家的认可。

3D打印技术（3D printing）是指通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术，综合了数学建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识，具有很高的科技含量。

UV光固化在3D打印中有着重要的应用，其主要是采用紫外光在液态光敏树脂表面进行扫描，每次生成一定厚度的薄层，从底部逐层生成物体。通过聚合物喷射技术（polyjet）来完成UV光固化的3D打印。

图示为聚合物喷射系统的结构：

喷射打印头沿X轴方向来回运动，工作原理与喷墨打印机十分类似，不同的是喷头喷射的不是墨水而是光敏聚合物，当光敏聚合材料被喷射到工作台上后，UV灯将沿着喷头工作的方向发射出UV光对光敏聚合材料进行固化。

完成一层的喷射打印和固化后，设备内置的工作台会极其精准地下降一个成型层厚，喷头继续喷射光敏聚合材料进行下一层的打印和固化。反复工作，直至整个工件打印制造完成。

其优点是原材料的利用率将近100%，尺寸精度高（±0.1mm），表面质量优良，可以制作结构十分复杂的模型，缺点是可用材料种类有限，导致价格相对比较贵。

但随着新原材料的研发以及UV技术甚至UV-LED技术的进步，3D打印技术会应用到更广泛的领域。