[发明专利]一种三维制造方法及其在柔版制备中的应用

说明书

技术领域

本发明属于三维制造技术领域，具体涉及一种三维打印制造方法及其在柔版制备中的应用。

背景技术

柔性版印刷，此印刷方式以其印刷成本低、承印材料广泛、生产效率高、操作及维护简单、有利于环境保护及适用印刷领域范围宽等优点，被誉为“绿色印刷”方式、“最优秀，最有前途”的印刷方法，在全世界得到了迅速的发展。

柔性版材的发展经历了橡胶版、感光树脂版和数字感光树脂版等类型。其中橡胶版制版方法是通过雕刻、模压或激光雕刻经过硫化处理的天然橡胶而成，其中雕刻制版需要图样转拓、刻刀刻制过程，由于橡胶版硬度较低，图文复制受到很大的限制，再加上这种制版方法对制版工人的技术和经验要求很高，生产效率低等已被逐渐淘汰。模压制版则需要先制作金属凸版压制凹型纸或金属模版，再通过凹型模版压制橡胶版，将橡胶版加热、加压、加硫，变硬处理后制成印版。由于此方式制版周期长、制版厚度均匀性较差、不利于环境保护等已不再使用。激光雕刻橡胶版是近年来的最新成果，但由于橡胶本身的局限性及感光树脂版的广泛采用，此种技术也不常用。

感光树脂版分为固体感光树脂版和液体感光树脂版。感光树脂版由下向上依次由片基、胶黏剂层、感光树脂层、粘合层、保护层组成。固体感光树脂版所用材料选自纤维素衍生物、聚乙烯醇衍生物、丁苯树脂等，版的脆性较大，成本较高。液体感光树脂版以聚酯薄膜为支持体制成版材，多为不饱和聚酯系列，成本较固体感光树脂版低，印刷质量也较好。

感光树脂版制版时须经过以下处理步骤：首先胶片经曝光、显影定影，然后预曝光、主曝光，再显影（冲洗），干燥后进行后处理、后曝光。可见感光树脂版的制版过程处理工艺复杂，对操作人员的技术要求较高。

计算机直接制柔性版是通过激光烧蚀柔性版材表面的黑膜形成阴图，然后进行与感光性柔性版制版方式相同的曝光、显影（冲洗）、干燥、后处理、后曝光等加工步骤。与常用的感光树脂版相比，增加了激光吸收层（黑膜），改变了曝光光源（激光成像），而工艺与常用感光树脂版同样繁琐。

发明内容

为解决上述现有技术中出现的问题，本发明提供一种三维制造方法及其在柔版制备中的应用。

本发明所述的三维制造方法的具体操作步骤为：首先在支撑体表面喷涂一层催化剂，然后在程序控制下，按照图文信息交替喷涂打印材料与催化剂，打印材料喷涂1-8次后喷涂一次催化剂，每次喷涂完催化剂后在光或80-200℃加热的条件交联固化，这样通过层层叠加得到三维产品。

所述的支撑体选自玻璃板、金属板、聚合物板、或复合材料板。

所述的聚合物板具体选自聚丙烯、聚氯乙烯、饱和聚酯或ABS树脂板。

所述的催化剂为原硅酸、二丁基锡或硅氮聚合物；所述的硅氮聚合物的结构式为[(CH₃)_nSi(NH)_4-n]_m，其中n=1-2，m=100-200。

所述的打印材料是由1-30wt%的含硅聚合物或含氟聚合物、1-20wt%的聚氨酯、0.01-5wt%的分散稳定剂、0.1-5wt%的聚酯、0.01-2wt%的二乙烯基醚类化合物及余量的溶剂经研磨混合分散得到。

所述的研磨可以采用球磨机或砂磨机进行。

所述的含硅聚合物选自数均分子量在1万-10万的聚硅氧烷及其衍生物，分子量优选1万-6万，更优选2万-5万；含氟聚合物选自含氟的聚丙烯酸树脂、含氟的环氧树脂所组成的组中的至少一种。

所述的聚氨酯为单组份聚氨酯，其数均分子量范围在1000-100000；优选2000-80000，更优选5000-10000。

所述的分散稳定剂选自聚乙烯醇、聚乙烯胺、阿拉伯树胶、聚乙烯吡咯烷酮、多聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二胺、十六胺、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、长链多元胺酰胺所组成的组中的至少一种。

所述的聚酯选自不饱和聚酯，数均分子量范围在1000-10000；优选2000-8000。

所述的二乙烯基醚类化合物选自二乙二醇二乙烯基醚、单乙烯基二乙二醇醚、三乙二醇二乙烯基醚、四(乙二醇)二乙烯基醚、1,4-环己基二甲醇二乙烯基醚所组成的组中的至少一种。

所述的溶剂选自烃类、醇类、酯类和醇醚类所组成的组中的至少一种。

所述的烃类选自正己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯所组成的组中的至少一种；