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應用田口方法於3D列印之光固化材料性質最適化

為了解決edge列印比例的問題，作者葉育嘉 這樣論述：

光固化列印(Vat Photopolymerization)之光固化溶液配方組成決定了固化材料的性質。然而，因光固化材料為高分子，對於其材料的性質有機械強度不高及熱性質不強的本質。因此，本研究以改善產品品質著稱的田口方法(Taguchi Methods)對光固化材料的性質進行探討，以寡聚合物(Oligomer)、單體(Monomer)及光起始劑(Photoinitiator)添加量與後曝光量(Exposure dosage)作為控制因子，並分析其材料得到之最大拉伸強度及玻璃轉化溫度作為品質特性，期望找出其材料機械性質與熱性質之最適化配方。本研究使用SLA(Stereolithography)

技術之光固化3D列印機與田口方法之望大特性(Larger-The-Better)機制並以寡聚合物：胺基改質聚醚丙烯酸酯(Amine modified polyether acrylate,AMPA)、脂肪酸改質聚酯丙烯酸酯(Fatty acid modified polyester hexacrylate,FAMPH)及AMPA：FAMPH重量比1：1作為控制因子A的三水準；寡聚合物與單體三丙二醇二丙烯酸酯(Tripropylene glycol diacrylate,TPGDA)之重量比例1：1、2：1及3：1作為控制因子B的三水準；光起始劑(Irgacure819：Darocur1173重

量比1：1)添加量3、6及9wt%作為控制因子C的三水準；後曝光量8.8、13.2、17.6J/cm2作為控制因子D的三水準。本研究結果顯示，在寡聚合物AMPA：FAMPH重量比1：1、寡聚合物與單體重量比例3:1、光起始劑添加量3wt%及後曝光量17.6J/cm2有機械性質最適化配方。在寡聚合物FAMPH、寡聚合物與單體重量比例1:1、光起始劑添加量6wt%及後曝光量17.6J/cm2有熱性質最適化配方。然後，各對其性質最適化配方列印出材料及分析其材料性質，並與直交表實驗組的性質比對：機械性質增益13.2%，熱性質增益8.7%。

光固化列印複合材料之研究

為了解決edge列印比例的問題，作者陳席寬 這樣論述：

本研究主要目的為研究高分子光固化複合材料之機械性質。首先，將光固化樹脂與奈米氧化鋯粉混合，並使用光固化LCD 光照技術列印不同試片，將所列印之複合材料試片透過磨耗試驗、衝擊試驗、拉伸試驗、彎曲試驗與硬度等標準測試評估其機械性質。接著，利用控制對照實驗與純光固化樹脂（未添加任何奈米氧化鋯粉）之試片比較兩者之差異。最後，透過田口分析法，評估所量測之機械性質與不同光固化列印參數、奈米氧化粉末鋯粉特性及比例之關係。研究結果顯示，根據田口最佳設計所得之光固化列印參數、奈米氧化粉末鋯粉特性及粉末比例，所列印之光固化陶瓷複合材料試片於耐磨耗程度比純樹脂試片提高59%、耐衝擊強度提生12%、材料硬度提升10

%、列印成品之表面精度也提升80%，但抗拉伸強度與抗彎曲強度，則因氧化鋯的添加而下降，分別下降7%與25%。另外使用二次固化之二次後處理技術，將試片經過二次固化後，提升耐磨耗程度80%、抗拉伸強度15%、抗彎曲強度20%、硬度5%，只有耐衝擊強度因後固化後強度下降20%。本論文使用最新的光固化3D 列印LCD 技術，可成功將奈米氧化鋯混合光固化樹脂，並列印出複合材料，且運用3D 列印的優勢，大幅減少製作複合材料製程的成本，並運用於較複雜、客製化、耐磨耗、耐衝擊與高表面精度需求之零件。