[发明专利]一种光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法

摘要

本发明涉及一种光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，属于基于光敏树脂的快速成型技术领域。该方法包括如下步骤：步骤一、配置用于紫外光固化的光敏树脂；步骤二、将所述光敏树脂放置在两片底板之间的间隙中，选择数字紫外光投影设备作为紫外光源；步骤三、将待成形的三维结构展开为二维平面图，根据三维结构不同位置处的曲率变化在其二维平面图上填充灰度值从而获得光掩码图案；步骤四、将所述光掩码图案传输给数字紫外光投影设备来固化步骤二中的光敏树脂；步骤五、去除未固化的光敏树脂，将生成的聚合物薄层放置在平板上使其自由变形。本发明不但成本较低、工艺控制方便，而且变形的一致性较好。

主权项

1.一种光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，包括如下步骤：步骤一、配置用于紫外光固化的光敏树脂，所述树脂采用丙烯酸酯基体低聚物树脂，所述丙烯酸酯基体低聚物树脂中均匀混合有重量比为0.05‑0.1%的光吸收剂；步骤二、将相对设置的两片透明底板通过透明垫片支撑从而使两片底板之间预留有一定间隙，两片底板的相对侧均涂覆有隔离薄膜，然后将所述光敏树脂放置在两片底板之间的间隙中；将数字紫外光投影设备置于底板正上方和/或正下方作为紫外光源；步骤三、将待成形的三维结构展开为二维平面图，根据三维结构不同位置处的曲率变化在其二维平面图上填充灰度值从而获得光掩码图案，三维结构的弯曲曲率与光掩图案的灰度值之间的比值为预设值，所述光掩码图案的灰度值介于100‑255之间；步骤四、根据预设的曝光时间，将所述光掩码图案传输给数字紫外光投影设备来固化步骤二中的光敏树脂，从而得到平面聚合物薄层；其中，所述数字紫外光投影设备投射出的紫外光强度正比于光掩码图案的灰度值；步骤五、去除未固化的光敏树脂，将生成的聚合物薄层放置在平板上使其自由变形，待其稳定后即得到所需的三维结构。