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研究生: 連帝皓
Di-Hao Lian
論文名稱: 透析式高速光固化3D列印成型技術之研究
Development of High-speed vat-polymerization Dialysis Forming Technology
指導教授: 鄭正元
Jeng-Ywan Jeng
口試委員: 蘇威年
江卓培
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 104
中文關鍵詞: 光固化聚合技術分離力透析抑制劑
外文關鍵詞: Vat polymerization, Separation force, Dialysis, Inhibitor
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  • 下照式光聚合技術流程中,分離力的問題一直是直深入探討的問題,因為這個問題大幅度影響了DLP列印技術之印速度以及限制了列印物件尺寸及特徵的設計。直至2015年CLIP技術的問世,此問題才出現了重大性的突破,「Dead zone」概念的出現為也為光固化高速列印建立了重要的里程碑。
    本研究以抑制原理作為出發點,提出一物理結合化學之解決方案,實驗上將建立一可進行物理透析之環境,以去離子水(DI Water)作為透析液之基底進行測試,並加以進行材料調配改質,後續再將調配好之透析液中加入維他命C(Vitamin C)作為抑制劑,使產生化學抑制作用,來解決分離力之產生。
    研究分析結果顯示,透析液藉由透析作用有效對於樹脂產生影響,並獲得相較於鐵氟龍膜更低之分離力結果。希望後續研究能使本研究更加完善,並為下照式光聚合技術分離力問題提供一新的優化方案。


    In the buttom-up-type photopolymerization process, the problem of separation force has been a direct and in-depth discussion because it greatly affects the printing speed of DLP printing technology and limits the design of the size and features of printed objects. Until the advent of CLIP in 2015, a major breakthrough occurred. The emergence of the "Dead Zone" concept has also established an important milestone for high-speed printing of photocuring.
    In this study, the inhibitory effect is taken as a starting point, and a physical and chemical solution was proposed. An experimental environment for physical dialysis was established, and DI Water will be used as the base of the dialysate for testing. The addition of Vitamin C in the dialysate produces a chemical inhibition to resolve the separation force.
    The results of the study showed that the dialysate can effectively affect the photopolymerization of the resin and result in a lower separation force result than the Teflon film. It is hoped that the follow-up research will further improve this research and provide a new optimization scheme for the buttom-up-type photopolymerization technology.

    摘要 ABSTRACT 致謝 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 緒論 1.1 前言 1.2 研究動機與目的 1.3 研究方法 1.4 論文架構 第二章 文獻探討 2.1 積層製造技術 2.1.1 VAT Photopolymerization 2.2 DMD數位微鏡元件 2.2.1 DMD成像原理與動態光罩 2.3 光固化聚合原理 2.3.1 自由基聚合反應【14】 2.4 分離力的形成 2.5 透析原理及應用 2.6 市面上解決/降低分離應力之方法 2.6.1 降低/破除分離力方案 2.6.2 解決分離力方案 第三章 系統架設及設備簡介 3.1 機台架設 3.1.1 下照式動態光罩成型系統 3.1.2 DLP投影機(Full HD) 3.1.3 S型荷重元(S Load cell) 3.1.4 電壓記錄器 3.1.5 光固化樹脂 3.1.6 樹脂槽 3.2 軟、硬體介紹 3.2.1 Arduino 3.2.2 光功率量測儀器(Optical Power Meters) 3.2.3 灰階值、變形調整軟體 3.3 分離力之量測與計算 第四章 實驗材料與方法 4.1 透析環境架設 4.1.1 薄膜選擇 4.2 透析材料系統介紹 4.2.1 DIW 4.2.2 PEG 4.2.3 Ethanol 4.3 材料調配與測試 4.3.1 DIW測試與結果 4.3.2 PEG比例調配 4.3.3 Ethanol測試 4.3.4 抑制劑 4.4 透析效果檢測 4.4.1 水分分析儀 4.4.2 傅立葉轉換紅外線光譜儀(FTIR)分析 4.4.3 Photo-Differential Scanning Calorimetry(PDSC) 4.5 材料分析結果 4.5.1 水分分析儀分析結果 4.5.2 FTIR分析結果 4.5.3 PDSC分析之結果 第五章 列印測試與實驗結果 5.1 列印比較 5.1.1 分離力比較 5.1.2 成型狀況 5.2 STEP-PULL-UP與UP-DOWN 第六章 結論與未來研究方向 6.1 結論 6.2 未來研究方向 6.2.1 透析速率與控制 6.2.2 抑制效果改善 6.2.3 層接合問題 6.2.4 可聚合單體作為透析液 6.2.5 不同方式之工作應用 6.2.6 薄膜改質與測試 6.2.7 樹脂調配與研發 6.2.8 參數最佳化 參考文獻

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    無法下載圖示 全文公開日期 2023/08/22 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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