一种光敏树脂及其注塑用透明模具和注塑方法与流程

本发明涉及光敏树脂技术领域，具体为一种光敏树脂及其注塑用透明模具和注塑方法。

背景技术：

光敏树脂，俗称紫外线固化无影胶，或uv树脂(胶)，主要由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光（紫外光）引发剂，或称为光敏剂。在一定波长的紫外光(250~405nm)照射下便会引起聚合反应，完成固态化转换。某些材料在可见光照射下也可以引起聚合反应而固化。

光敏树脂指用于光固化快速成型的材料为液态光固化树脂，或称液态光敏树脂，主要由齐聚物、光引发剂、稀释剂组成，近两年，光敏树脂正被用于3d打印新兴行业，因为其优秀的特性而受到行业青睐与重视。

现有注塑技术需对材料进行高温加热，注塑完成后又需要冷却，不仅浪费大量能源，而且容易因冷却不均匀造成收缩不均、产品变形、尺寸不准等；并且注塑时间长、效率低。因此迫切的需要一种光敏树脂及其注塑用透明模具和注塑方法来解决上述不足之处。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种光敏树脂及其注塑用透明模具和注塑方法，解决了现有技术需对材料进行高温加热，浪费大量能源，注塑时间长、效率低的问题。

本发明提供如下技术方案：一种光敏树脂，该光敏树脂由以下质量分数计的各组分组成：0.02%~10%光引发剂、10%~99%uv单体或预聚物、1%~50%树脂、0.01%~5%着色物质、0.01%~90%固体颗粒物、0.001%~30%增强性物质、0.01%~5%助剂。

优选的，所述光引发剂选用819、tpo、1173、184、127、2959、500、651、250、907、369、1490、1700、bp等等或者其它材料中任意一种或几种。

优选的，所述单体或预聚物可选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯tmpta、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯（gma）、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯或者其它材料中的一种或若干种，所述着色物质选用钛白粉、色粉、色浆、染色剂、颜料中任意一种或几种。

优选的，所述固体颗粒物选用二氧化硅颗粒、滑石粉、石膏粉、碳酸钙粉末、硫酸钡粉末、云母粉、陶瓷粉末、玻璃粉、固体树脂粉末或其它材料中的一种或者若干种，且所述增强性物质选用晶须、碳纤维、玻璃纤维、石墨烯或其它材料中任意一种或多种，所述助剂选用消泡剂、防沉剂、增稠剂、吸光剂、光抑制剂中的一种或者若干种。

一种光敏树脂的注塑用透明模具，该透明模具适用于光敏树脂的注塑加工，所述透明模具上安装有定模座，所述定模座的中间位置开设有流道，且该流道的上端设置有浇口套，所述定模座的下端安装有定模模板，且定模模板的下方安装有上型芯，贯穿该上型芯的一侧分别具有第一光源，所述上型芯的正下方具有下型芯，贯穿该下型芯的一侧分别具有第二光源，该所述下型芯的下端安装有一块动模模板，且该动模模板的下方设置有隔片，且隔片安装于动模底座的上方。

优选的，该所述上型芯的内部空腔用于注入树脂，树脂固化后形成零件。

优选的，所述隔片分别安装有两个，且两个所述隔片设置于动模底座的上端两侧位置。

一种光敏树脂的注塑方法，该方法适用于光敏树脂的注塑工艺中，该注塑方法包括以下步骤：

步骤一、对型腔进行处理，于该型腔上喷脱模剂，根据具体需要可选择不于型腔上喷脱模剂；

步骤二、合模；

步骤三、由于光敏树脂常温下处于液体状态或者膏状，具有流动性，因而不需要对原料加热使原料熔化就能将原料直接注射入模具中；

步骤四、以光源照射光敏树脂，使之固化在型腔中，注塑过程中，压力、保压时间、光固化时间、光照强度等等各种参数都可调整；

步骤五、开模，取出注塑件。

优选的，所述光敏树脂配方内也可以含有能够热固化的环氧树脂成分及热固化剂，且该光敏树脂还可以由以下质量分数计的各组分组成：10%~80%环氧树脂、5%~60%环氧树脂促进剂、0.01%~1%环氧树脂促进剂。

优选的，可使用紫外光或者可见光作为固化光源。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：无需对材料高温加热，能够节省大量能源，没有加热及冷却过程，注塑时间短、效率高，没有高温加热的需求，没有冷却水道，设备和模具都更简单可靠，模具采用透明塑料、玻璃、亚克力等等材料，加工方便、成本低、重量轻，换模容易，模具也可以采用透明材料进行3d打印。

附图说明

图1为本发明光敏树脂的注塑用透明模具的主视图；

图2为本发明光敏树脂的注塑用透明模具的整体结构示意图；

图3为本发明光敏树脂的注塑用透明模具的左视图。

图中：1、定模座；2、定模模板；3、上型芯；4、注塑零件；5、第一光源；6、第二光源；7、下型芯；8、动模模板；9、隔片；10、动模底座；11、浇口套；12、流道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种光敏树脂，该光敏树脂由以下质量分数计的各组分组成：0.02%~10%光引发剂、10%~99%uv单体或预聚物、1%~50%树脂、0.01%~5%着色物质、0.01%~90%固体颗粒物、0.001%~30%增强性物质、0.01%~5%助剂。

光引发剂选用819、tpo、1173、184、127、2959、500、651、250、907、369、1490、1700、bp等等或者其它材料中任意一种或几种。

单体或预聚物可选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯tmpta、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯（gma）、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯或者其它材料中的一种或若干种，所述着色物质选用钛白粉、色粉、色浆、染色剂、颜料中任意一种或若干种。

固体颗粒物选用二氧化硅颗粒、滑石粉、石膏粉、碳酸钙粉末、硫酸钡粉末、云母粉、陶瓷粉末、玻璃粉、固体树脂粉末或其它材料中的一种或者若干种，且所述增强性物质选用晶须、碳纤维、玻璃纤维、石墨烯或其它材料中任意一种或多种，所述助剂选用消泡剂、防沉剂、增稠剂、吸光剂、光抑制剂中的一种或者若干种。

一种光敏树脂的注塑用透明模具，该透明模具适用于光敏树脂的注塑加工，所述透明模具上安装有定模座1，所述定模座1的中间位置开设有流道12，且该流道12的上端设置有浇口套11，所述定模座1的下端安装有定模模板2，且定模模板2的下方安装有上型芯3，贯穿该上型芯3的一侧分别具有第一光源5，所述上型芯3的正下方具有下型芯7，贯穿该下型芯3的一侧分别具有第二光源6，该所述下型芯7的下端安装有一块动模模板8，且该动模模板8的下方设置有隔片9，且隔片9安装于动模底座10的上方。

上型芯3的内部空腔用于注入树脂，树脂固化后形成零件4。

隔片9分别安装有两个，且两个所述隔片9设置于动模底座10的上端两侧位置。

一种光敏树脂的注塑方法，该方法适用于光敏树脂的注塑工艺中，该注塑方法包括以下步骤：

步骤一、对型腔进行处理，于该型腔上喷脱模剂，根据具体需要可选择不于型腔上喷脱模剂；

步骤二、合模；

步骤三、由于光敏树脂常温下处于液体状态或者膏状，具有流动性，因而不需要对原料加热使原料熔化就能将原料直接注射入模具中；

步骤四、以光源照射光敏树脂，使之固化在型腔中，注塑过程中，压力、保压时间、光固化时间、光照强度等等各种参数都可调整；

步骤五、开模，取出注塑件。

光敏树脂配方内也可以含有能够热固化的环氧树脂成分及热固化剂，且该光敏树脂还可以由以下质量分数计的各组分组成：10%~80%环氧树脂、5%~60%环氧树脂促进剂、0.01%~1%环氧树脂促进剂。

可使用紫外光或者可见光作为固化光源。

需要说明的是，光敏树脂需要用紫外线或者其它特定波长的光源（例如蓝光等可见光）进行固化，因而将模具的型芯做成透明的，如果没有型芯，则将型腔直接做在定模板/动模板上，并将模板做成透明的。在型腔周围安装光源，使整个型腔都能被光源尽可能均匀的照射到；具体过程如下：

型腔上喷脱模剂-合模-由于光敏树脂常温下处于液体状态，具有很好的流动性，因而不需要对原料加热就能将原料直接注射入模具中-以光源照射型腔，使光敏树脂固化，注塑过程中，压力、保压时间、光固化时间等等各种参数都可以调整-开模，取出注塑件。

该注塑方法无需对材料高温加热，能够节省大量能源，没有加热及冷却过程，注塑时间短、效率高，没有高温加热的需求，没有冷却水道，设备和模具都更简单可靠，模具采用透明塑料、玻璃、亚克力等等材料，加工方便、成本低、重量轻，换模容易，模具也可以采用透明材料进行显著的3d打印。

实施例1

该光敏树脂由以下质量分数计的各组分组成：2%光引发剂、70%uv单体或预聚物、20%树脂、3%着色物质、1%固体颗粒物、2%增强性物质、2%助剂。

光引发剂选用819，单体或预聚物可选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯tmpta，着色物质选用纳米级钛白粉，固体颗粒物选用硫酸钡粉末，增强性物质选用晶须，助剂选用消泡剂。

实施例2

该光敏树脂由以下质量分数计的各组分组成：3%光引发剂、60%uv单体或预聚物、30%树脂、2%着色物质、1%固体颗粒物、2%增强性物质、2%助剂。

光引发剂选用2959，单体或预聚物可选用tpgda与聚氨酯丙烯酸酯混合，着色物质选用染色剂，固体颗粒物选用滑石粉，增强性物质选用碳纤维，助剂选用吸光剂。

实施例3

一种光敏树脂的注塑用透明模具，该透明模具适用于光敏树脂的注塑加工，所述透明模具上安装有定模座1，所述定模座1的中间位置开设有流道12，且该流道12的上端设置有浇口套11，所述定模座1的下端安装有定模模板2，且定模模板2的下方安装有上型芯3，贯穿该上型芯3的一侧分别具有第一光源5，所述上型芯3的正下方具有下型芯7，贯穿该下型芯3的一侧分别具有第二光源6，该所述下型芯7的下端安装有一块动模模板8，且该动模模板8的下方设置有隔片9，且隔片9安装于动模底座10的上方。

该上型芯3的内部具有用于放置待加工的注塑零件4；隔片9分别安装有两个，且两个所述隔片9设置于动模底座10的上端两侧位置。

实施例4

该光敏树脂的注塑时，首先对型腔进行处理，于该型腔上喷脱模剂，根据具体需要可选择不于型腔上喷脱模剂；然后对型腔进行合模处理；由于光敏树脂常温下处于液体状态或者膏状，具有流动性，因而不需要对原料加热使原料熔化就能将原料直接注射入模具中；以光源照射透过型腔照射到光敏树脂，使之固化在型腔中，注塑过程中，压力、保压时间、光固化时间、光照强度等等各种参数都可调整；最后开模，取出注塑件。

实施例5

光敏树脂配方内也可以含有能够热固化的环氧树脂成分及热固化剂作为注塑之后再加热固化以降低成本及改善性能，例如提高耐温性，增加强度等等：环氧树脂，例如epon828或者其它型号，重量比例为10%~80%；环氧树脂促进剂，例如甲基四氢苯酐mthpa或者其它型号，重量比例为5%~60%；环氧树脂促进剂，例如2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(e3253)或者其它型号，重量比例为0.01%~1%。

所需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。