CN110177673A - 用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统 - Google Patents

用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统 Download PDF

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Abstract

一种用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统，该系统包括马达、树脂、载物台、油、和投光源。该马达是适配成使该载物台沿向上或向下的方向移动的操作接口。该系统中的树脂包含可光聚合的液体。来自该投光源的光被投射到该树脂上以提供三维物体的形状。该载物台被适配成沿向上或向下的方向移动以支撑所打印的三维物体的生长层。该油是非水性疏水性和疏油性组分，其通过包含添加剂的液体基质支撑物与该树脂在界面处偶联。投射的光照射该树脂，并且在优选的实施例中，照射穿过该油到达该树脂。

Description

用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统
背景技术
技术领域
本文的实施例总体上涉及使用液体基质支撑物打印三维物体，更具体地涉及一种用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统。
相关技术说明
逐步或逐层或按顺序的三维物体建造是适用于三维制造技术的第一技术。三维制造技术主要称为三维打印或增材制造。此外，上述技术是基于液体树脂的凝固，其被称为可光固化的技术。可光固化的技术包括主要为UV或近-UV活性的引发剂材料，该材料产生引发树脂聚合、在树脂分子之间产生联网的自由基。
液体树脂的凝固也被称为固化，其取决于所使用的技术，在整个自上而下或自下而上的打印期间发生。液体树脂以这种方式聚合以获得有待按照光照射顺序在生长物体的表面上建造的附加层。
在自上而下的打印中，在生长物体的顶表面处形成经固化的树脂层，然后将经打印模型降低到该树脂中，以在照射步骤之后添加新的固化树脂层。自上而下的3D打印技术的主要缺点是：在每层3D打印之后，必须将被打印的模型越来越深地浸入到树脂中。因此，这使得自上而下的3D打印技术受限于模型的高度和/或总尺寸，其受限于树脂的体积。Hull的美国专利US5,236,637详细介绍了一种用于在逐层的基础上通过在先前形成的物体层上交替地形成介质层而自动生成三维物体的立体光刻系统。进一步地，Hull还描述了在介质主体的表面上选择性地凝固连续的介质层，从而由多个经凝固和粘附的层形成物体。Hull技术的限制在于它涉及物体在树脂中的完全浸没，这可能相对于有待生产的三维物体的尺寸构成一些机械限制。
在自下而上的3D打印技术中，使用用于3D打印“高”模型的深井的需求被消除。自下而上的3D打印技术仅要求使用相对浅的树脂井或池。主要限制因素是所需的所谓分离步骤，因为在每层固化之后，经打印的模型必须小心地与制造井中的底板分离。经常，由于经打印的模型与底板之间的物理和化学相互作用，这需要另外的机械部件和步骤。在John的美国专利号7,438,846中，弹性凝胶分离层被安置在底板与模型之间，以便从该板“非破坏性地”分离凝固的材料。Joyce的美国专利申请号2013/0292862描述了用于以逐层方式促进三维部件的组装的装置、方法、和计算机程序产品。Joyce描述了通过在图像板的顶表面上使用固化抑制层并且通过将部件从与具有高高度的图像板的一部分接触滑动到具有低高度的图像板的一部分之上而使装配器装置与聚合物、光聚合物和金属之间的分离力在某些界面处最小化。三维物体可以由在暴露于光时凝固的液体树脂以串联层生产。平移载物台可相对于槽定位，该槽适于凝固在三维物体的任何现有的凝固层的正下方的三维物体的最高未凝固层。
Chen的美国专利申请号2013/0295212披露了一种掩模图像投影系统，该系统可以将最高的未凝固层的二维图像通过槽的透明底部投射并进入液体树脂中。Chen还描述了允许液体树脂以二维图像的形状凝固并允许其粘附到凝固层下面的表面底部。最近，加利福尼亚州雷德伍德城的Carbon3D公司(Carbon3D,Inc.)(参见DeSimone的美国专利号9,205,601和DeSimone的美国专利号9,211,678)介绍了连续液体中间相打印(CLIP)方法，其中使用了氧透过性光学透明膜(如Teflon)。氧充当树脂的聚合抑制剂，并且因此保持可聚合液体与成形表面(build surface)接触的死区。虽然这种方法将消除分离(“剥离”)步骤和使用机械步骤来实现这一点，但由于对所述死区中氧(抑制剂)的量的控制是通过氧传感器和来自软件的反馈来完成的，因此在软件和硬件两个层面都使整个3D打印方法复杂化。另外，所使用的膜是通过挤出方法制成的，并且因此其宽度的大小受到工艺的限制，并且因此仅可以打印小的模型(宽度方向)。
在自下而上DLP 3D打印技术中当前使用的打印床(building plate)的另外的限制是槽的尺寸。由于树脂的重量，在该过程中使用的大的固体支撑板难以弄平，并且因此经常导致印刷模型的变形。当打印床由可塑膜如Teflon AF(DeSimone的WO专利号2016/025579)或基于PDMS的片材(John的美国专利号7,438,846)制成时，这是一个重大问题。
在一些现有技术参考文献(参见例如Chen的美国专利申请2013/0295212、Joyce的美国专利申请2013/0292862、Vermeer的美国专利号8,905,739、Joyce的美国专利号9,486,964和Sperry的美国专利号9,034,237)中，引入了用于分离过程的机械步骤，并且该步骤可能使设备复杂化，使方法变慢，和/或可能使最终产品变形。另外，这还可能对打印的分辨率和速度具有负面影响。
上面讨论的各种现有技术参考文献披露了可以在三维打印过程中引入机械步骤的不同方法。机械步骤的引入使用于三维打印的系统复杂化，减慢了过程，并且经常使最终产品变形。此外，在这些三维打印系统中使用的固液界面可能导致最终产品变形方面的弱点并且除了随着时间磨损之外还延迟与液体树脂的凝固持续时间相关的3D打印速度。另外，许多自下而上的DLP打印技术由于所使用的板材料的特性(可塑的和/或具有小尺寸的)而受限于打印床的尺寸。
因此，需要用于打印三维物体的改进方法和系统。
发明内容
本发明的方面涉及一种用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统。在实施例中，该系统包括马达、树脂、载物台、油、和投光源。该马达与该载物台以一定的方式连接，从而该马达被适配成使该载物台沿向上或向下的方向移动。该树脂是可光聚合的液体。来自该投光源的光被投射到该树脂上以提供三维物体的形状。该载物台被适配成沿向上或向下的方向移动，以通过来自投光源的光(辐射能(例如UV、Vis、IR、微波))在照射时支撑所打印的三维物体的生长层。该油是非水性疏水性和疏油性组分，并且成层状在该树脂下面。该投光源被配置为完成照射过程。
在一个实施例中，系统中的液体基质支撑物是由不可混溶的油、树脂以及其间的添加剂制成的液体双层。在另一个实施例中，液体基质支撑物中的油为树脂提供液体支撑。在另一个实施例中，该树脂包含可聚合的液体(如丙烯酸酯、氨基甲酸酯、环氧树脂等)和添加剂。该树脂可选自单丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、氨基甲酸酯、聚氨酯、环氧树脂和/或它们的低聚物的组合的组。液体基质支撑物中的添加剂由式Rf-X-R表示。Rf表示全氟化的烷基，如CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-、CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-，其中n＝1至30。X表示来自醚、酯、酰胺的家族的任何化学键联基团或将Rf和R键合在一起的单键。在醚和酯的情况下，醚或酯将在醚的情况下具有两个至三十个碳和至少一个氧，以及在酯的情况下具有至少一个氧和一个羰基部分。在酰胺的情况下，化学键联将具有一个至三十个碳和至少一个羰基-氨基部分。R表示具有或不具有官能团如醇、胺、醚或聚醚、酯、酰胺等的非氟化的烷基、烯基、炔基或芳基(例如R可以被以下各项取代：烷基如甲基、乙基和其他烷基；一个或多个氨基；氰基；含硫部分；卤素；含氧部分(例如，羟基)；醚；以及酯，其中基本要求是R是非氟化的)。在分子的相反端，Rh-X-R的排列具有氟化部分和非氟化部分。树脂中可以使用一种或多种不同的添加剂。
在一个实施例中，该油选自由CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-、CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-表示的脂肪族和聚合物的全氟化化合物，其中‘n’的值为从10至100。在另一个实施例中，该油选自下组但不限于Krytox油-103、Krytox油-104、Krytox油-105、Krytox油-106、Krytox油-107、Krytox油XHT油Demnum油Dyneon油fluorinert FC-70全氟萘烷、全氟全氢菲、全氟甲基萘烷、或全氟全氢苄基萘满。
在另一个实施例中，系统中的液体基质支撑物降低了树脂在所打印的三维物体中的表面张力。在另外的实施例中，液体基质支撑物减小了所打印的三维物体与油的相互作用，同时载物台沿向上的方向移动。在另一个实施例中，系统中的液体基质支撑物增加了油的“表面能”以便增加树脂对油的润湿性。
在一个实施例中，树脂在液体基质支撑物中被适配成在打印三维物体时快速固化。在另一个实施例中，添加剂在树脂和油的液体基质界面处起作用以为所打印的三维物体提供光滑的纹理。在另一方面，液体基质支撑物能够以最高达20-30mm/min的速度打印用以打印三维物体，同时保持成品的高分辨率。
附图说明
参考附图通过以下详细说明将更好地理解本文的实施例，其中：
图1是根据本文实施例的用于打印三维物体的系统的示意图；
图2是根据本文实施例的用于打印三维物体的系统中的液体基质支撑物的透视图；以及
图3示出了根据本文实施例的用于打印三维物体的系统中图2的液体基质界面处的添加剂取向的示意图。
具体实施方式
参考在附图中阐明并在以下实施例中详述的非限制性实施例，更全面地解释本文的实施例及其各种特征和有利细节。为了不模糊本文的实施例，省略了对众所周知的组件和处理技术的描述。本文使用的实例仅旨在便于理解可以实践本文的实施例的方式，并且进一步使本领域技术人员能够实践本文的实施例。因此，这些实例不应被解释为限制本文实施例的范围。
如所述，仍然需要一种使用一种方法来打印三维物体的系统，该方法提高三维物体、大尺寸三维物体的打印速度，并且使三维物体具有高分辨率和光滑的精加工纹理。本文的实施例通过提供一种系统来实现这一点，该系统包括液体基质，该液体基质作为非粘附支撑物起作用并确保高品质纹理和高3D打印速度。现在参考附图，并且更具体地图1至图3，其中类似的参考特征在整个附图中始终表示相应的特征，示出了优选的实施例。
图1示出了根据本文的实施例的用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统100的透视图。该系统100包括马达102、树脂104、载物台106、油108、和投光源110。马达102适配成使载物台106沿向上或向下的方向移动。树脂104是可光聚合的。来自投光源110的光被投射到树脂104上以提供三维物体的形状。在一个实施例中，载物台106被浸入树脂104的层中。在另一个实施例中，载物台106被适配成支撑由系统100打印的三维物体的生长层。在一个实施例中，油108包含非水性疏水性和疏油性组分。在另一个实施例中，油108成层状在树脂104下面并为树脂104提供液体支撑。在另一个实施例中，油108不干扰照射的光。在另一个实施例中，投光源110被配置为通过在树脂104上投射光来完成照射过程。在一个实施例中，投光源110是但不限于UV发光二极管(LED)或数字光处理设备。在另一个实施例中，投光源110通过水银灯来操作并且导致适当波长的UV光的高输出。在另一个实施例中，水银灯被配置成用于基于添加到树脂104中的聚合引发剂来引发聚合过程。在实施例中，系统100中的液体基质支撑物是由不可混溶的油108、树脂104以及其间的添加剂制成的液体双层。
图2示出了根据本文实施例的图1的液体基质支撑物202的透视图200。树脂104和油108被适配成在液体基质支撑物202处彼此分层。在一个实施例中，树脂104被配制为包含用于打印三维物体的添加剂。在一个实施例中，树脂104包含选自包括以下各项的组的丙烯酸酯：单丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯、氨基甲酸酯、环氧树脂、低聚物或其组合。在另一个实施例中，在液体基质支撑物202处的添加剂包括在两亲性化合物家族中。在另一个实施例中，添加剂由式‘Rf-X-R’组成。‘Rf’包含选自烷基的全氟化烷基，该烷基包括：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-、CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-。在‘Rf’中‘n’的值选自1-30的范围。‘X’包含选自醚、酰胺、酯的键联基团或连接Rf和R的单键。‘R’选自具有或不具有官能团如醇、胺、醚或聚醚、酯、或酰胺的非氟化的烷基、烯基、炔基、或芳基。
在另一个实施例中，油108包括但不限于Krytox油-103、Krytox油-104、Krytox油-105、Krytox油-106、Krytox油-107、Krytox油XHTDemnum S-20、Dyneon S-65、Demnum S-200Dyneon油fluorinert FC-70全氟萘烷、全氟全氢菲、全氟甲基萘烷、或全氟全氢苄基萘满。
在另一个实施例中，液体基质支撑物202被适配成降低树脂104在所打印的三维物体中的表面张力。在另一个实施例中，液体基质支撑物202被适配成在载物台106向上移动的过程中减小所打印的三维物体与油108的相互作用。在另一方面，树脂104被适配成用于所打印的三维物体的快速固化。在另一个实施例中，添加剂在树脂104和油108的界面处的液体基质支撑物202处起作用，以增加后者的表面能。在另一个实施例中，添加剂在树脂104和油108的界面处的液体基质支撑物202处起作用，以增加树脂104在油108表面上的润湿性。在另一个实施例中，添加剂在树脂104和油108的界面处的液体基质支撑物202处起作用，导致所印刷的三维物体的光滑纹理的产生。
在图1中示出的实施例中，载物台106被适配成从液体基质支撑物202(图2中所示)沿向上的方向移动并继续移动直至树脂104凝固以在连续或非连续移动中提供所印刷的三维物体的形状。在另一个实施例中，3D打印方法被配置为提供最高达30mm/min的速度用于打印三维物体。在替代性实施例中，马达102可以使载物台向下朝向油108与树脂104之间的界面(即，液体基质支撑物202)移动，或取决于应用向上和向下均移动。在树脂104上方的空白中示出的体积可以容纳另外的树脂，其可以在3D物体形成之前或期间添加。
图3示出了根据本文实施例的图2的液体基质支撑物202处的添加剂取向的示意图300。添加剂取向以‘Rf’向下嵌入油108中的方式进行适配。添加剂的‘X’向下嵌入键联，其中‘R’朝向树脂104。在实施例中，添加剂取向被适配成在载物台106向上移动时减小三维打印物体与油108的相互作用。在实施例中，添加剂取向降低了液体基质支撑物202处的树脂104的表面张力。在实施例中，添加剂取向增加了液体基质支撑物202处的油108的表面能。三维打印物体与油108的相互作用的减少、液体基质界面202处表面能的增加、树脂104对油108的润湿性的增加、以及树脂104在液体基质界面202处表面张力的降低改善了所打印的三维物体的纹理并允许高的3D打印速度。
在一个实施例中，该全氟化的油包含选自包括CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-、CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-的组的短脂肪族重复单元和聚合物重复单元，其中n＝10至100。在另一个实施例中，在树脂104和液体基质支撑物202下面成层状的油108是光学透明的。油108被适配具有在20℃-30℃下至少75-95厘沲、优选在20℃-30℃下高于500厘沲的运动粘度。在另一个实施例中，油108的沸点为至少150℃。
具体实施例的前述描述将如此充分地揭示本文实施例的一般性质，使得其他人可以通过应用当前知识，在不脱离一般概念的情况下容易地修改和/或改编用于各种应用，并且因此这些改编和修改应当并且旨在包含在所披露的实施例的等效物的含义和范围内。应理解本文中使用的短语或术语是用于说明的目的而不是限制。因此，尽管本文的实施例已经以优选实施例的方式进行了描述，但是本领域的技术人员将认识到，本文的实施例可以在所附权利要求的精神和范围内通过修改来实践。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统，其中该系统包括：
马达；
树脂；
载物台；
油；以及
投光源，
其中该马达是适配成使该载物台沿向上或向下的方向移动的操作接口；
其中该树脂是可光聚合的液体，其中来自该投光源的光被投射到该树脂上以便提供三维物体的形状；
其中，该载物台被适配成在光照射时支撑这些三维物体的生长层；
其中该油是非水性疏水性和疏油性组分，其中该油成层状位于该树脂下面；并且
其中该液体基质支撑物是由一种或多种添加剂形成的液体双层。
2.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物形成在该树脂与该油之间。
3.如权利要求2所述的系统，其中，该油起到用于该树脂的液体支撑物的作用，其中该树脂选自由氨基甲酸酯、环氧树脂和/或丙烯酸酯组成的组，并且选自单丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、氨基甲酸酯、聚氨酯、环氧树脂与低聚物和添加剂的组合的组，
其中这些添加剂是在该树脂中并且由下式表示
Rf-X-R
其中Rf是选自下组的全氟化烷基，该组由以下各项组成：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-、或CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-，其中n＝1至30；
X是在Rf与R之间具有一种或多种醚、酯或酰胺的化学键联，或者是连接Rf和R的单键；并且
R是具有选自由如醇、胺、醚、酯、和酰胺组成的组的官能团的非氟化的烷基、烯基、炔基或芳基；并且
其中该油选自包括以下各项的组：表示为CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-和CF3[CF(CF3)-CF2-O]n的脂肪族和聚合物的全氟化化合物，其中n＝10至100。
4.如权利要求1所述的系统，其中，该油选自由以下各项组成的组：全氟萘烷、全氟全氢菲、全氟甲基萘烷、和全氟全氢苄基萘满。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成降低树脂在所打印的三维物体中的表面张力。
6.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成减小所打印的三维物体与该油的相互作用，同时该载物台沿向上的方向移动。
7.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成增加该油的表面能以便增加树脂对油的润湿性。
8.如权利要求2所述的系统，其中，这些添加剂在该树脂和该油的液体基质支撑物处起作用以便为所打印的三维物体提供光滑的纹理。
9.如权利要求1所述的系统，其中，该系统被配置为以最高达20-30mm/min的速度运行用以打印三维物体。
10.一种用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统，其中该系统包括：
马达，其为被适配成使载物台沿向上方向和向下方向中的一个或多个方向移动的操作接口；
树脂，其为可光聚合的液体；
该树脂中的一种或多种添加剂；
投光源，其被配置为在该树脂上投射光以提供由聚合树脂产生的三维物体的形状；
载物台，其被适配成支撑三维物体的生长层；
油，其为非水性疏水性和疏油性组分，其中该油与该树脂分层，其中该油为用于该树脂的液体支撑物；
其中该液体基质支撑物是由一种或多种添加剂形成的液体双层；
其中该树脂包含以下各项中的一种或多种：丙烯酸酯、
或氨基甲酸酯、和环氧树脂；并且
其中该树脂中的一种或多种添加剂由下式表示
Rf-X-R
其中Rf是选自下组的全氟化烷基，该组由以下各项组成：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-、或CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-，其中n＝1至30；
其中X是连接Rf和R的含有一种或多种醚、酯或酰胺的键联基团，或者是连接Rf和R的单键；并且
其中R是具有选自醇、胺、醚、酯、和酰胺的官能团的非氟化的烷基、烯基、炔基或芳基。
11.如权利要求10所述的系统，其中，该油选自由以下各项组成的组：全氟萘烷、全氟全氢菲、全氟甲基萘烷、和全氟全氢苄基萘满。
12.如权利要求10所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成降低树脂在打印三维物体时的表面张力。
13.如权利要求10所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成减小所打印的三维物体与该油的相互作用，同时该载物台沿向上的方向移动。
14.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成增加该油与该树脂的润湿性。
15.如权利要求10所述的系统，其中，这些添加剂在该树脂和该油的液体基质支撑物处起作用以便为所打印的三维物体提供光滑的纹理。
16.一种用于三维打印的方法，该方法包括以下步骤：
将可光聚合的树脂层叠在为非水性疏水性和疏油性组分的油的顶部，其中使该可光聚合的树脂与添加剂混合，该添加剂包含在分子相反端的氟化部分和非氟化部分二者，其中该层叠步骤在油层的顶部产生树脂层与在该树脂层和该油层的界面处的液体基质支撑物，其中将该添加剂的氟化部分接触该油层或伸入该油层中并且将该添加剂的非氟化部分接触该树脂层或伸入该树脂层中；
以使暴露于辐射能的该树脂层的部分聚合的方式照射该树脂层；
在相对于该界面的树脂层中移动载物台，其中该载物台支撑响应照射步骤形成的聚合物材料的生长层；并且
重复照射和移动步骤多次。
17.如权利要求16所述的方法，其中，穿过该油向该树脂投射辐射能来实现照射。
18.如权利要求16所述的方法，其中，该添加剂包含一个或多个由下式表示的分子
Rf-X-R
其中Rf是选自下组的全氟化烷基，该组由以下各项组成：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-；CF3(OCF2CF2CF2)n-、和CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-，其中n＝1至30；
X是连接Rf和R的键联基团，其为直接连接Rf和R的单键或在Rf与R之间的具有至少一种醚、酯或酰胺的化学键联；并且
R是非氟化的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或芳基。
19.如权利要求16所述的方法，其中，该油选自由脂肪族和聚合物的全氟化化合物组成的组，这些化合物选自由以下各项组成的组：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-；CF3(OCF2CF2CF2)n-和CF3[CF(CF3)-CF2-O]n，其中n＝10至100。

Claims (19)

1.一种用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统，其中该系统包括：
马达；
树脂；
载物台；
油；以及
投光源，
其中该马达是适配成使该载物台沿向上或向下的方向移动的操作接口；
其中该树脂是可光聚合的液体，其中来自该投光源的光被投射到该树脂上以便提供三维物体的形状；
其中该载物台被适配成在光照射时支撑这些三维物体的生长层；
其中该油是非水性疏水性和疏油性组分，其中该油成层状位于该树脂下面。
2.如权利要求1所述的系统，其中，液体基质支撑物形成在该树脂与该油之间，并且是由一种或多种添加剂形成的液体双层。
3.如权利要求2所述的系统，其中，该油起到用于该树脂的液体支撑物的作用，其中该树脂选自由氨基甲酸酯、环氧树脂和/或丙烯酸酯组成的组，并且选自单丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、氨基甲酸酯、聚氨酯、环氧树脂与低聚物和添加剂的组合的组，
其中这些添加剂是在该树脂中并且由下式表示
Rf-X-R
其中Rf是选自下组的全氟化烷基，该组由以下各项组成：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-；CF3(OCF2CF2CF2)n-；或CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-，其中n＝1至30；
X是在Rf与R之间具有一种或多种醚、酯或酰胺的化学键联，或者是连接Rf和R的单键；并且
R是具有选自由如醇、胺、醚、酯、和酰胺组成的组的官能团的非氟化的烷基、烯基、炔基或芳基；并且
其中该油选自包括以下各项的组：表示为CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-和CF3[CF(CF3)-CF2-O]n的脂肪族和聚合物的全氟化化合物，其中n＝10至100。
4.如权利要求1所述的系统，其中，该油选自由以下各项组成的组：全氟萘烷、全氟全氢菲、全氟甲基萘烷、和全氟全氢苄基萘满。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成降低树脂在所打印的三维物体中的表面张力。
6.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成减小所打印的三维物体与该油的相互作用，同时该载物台沿向上的方向移动。
7.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成增加该油的表面能以便增加树脂对油的润湿性。
8.如权利要求2所述的系统，其中，这些添加剂在该树脂和该油的液体基质支撑物处起作用以便为所打印的三维物体提供光滑的纹理。
9.如权利要求1所述的系统，其中，该系统被配置为以最高达20-30mm/min的速度运行用以打印三维物体。
10.一种用于使用液体基质支撑物打印三维物体的系统，其中该系统包括：
马达，其为被适配成使载物台沿向上方向和向下方向中的一个或多个方向移动的操作接口；
树脂，其为可光聚合的液体；
该树脂中的一种或多种添加剂；
投光源，其被配置为在该树脂上投射光以提供由聚合树脂产生的三维物体的形状；
载物台，其被适配成支撑三维物体的生长层；
油，其为非水性疏水性和疏油性组分，其中该油与该树脂分层，其中该油为用于该树脂的液体支撑物；
其中该树脂包含以下各项中的一种或多种：丙烯酸酯、
或氨基甲酸酯、和环氧树脂；并且
其中该树脂中的一种或多种添加剂由下式表示
Rf-X-R
其中Rf是选自下组的全氟化烷基，该组由以下各项组成：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-、CF3(OCF2CF2CF2)n-、或CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-，其中n＝1至30；
其中X是连接Rf和R的含有一种或多种醚、酯或酰胺的键联基团，或者是连接Rf和R的单键；并且
其中R是具有选自醇、胺、醚、酯、和酰胺的官能团的非氟化的烷基、烯基、炔基或芳基。
11.如权利要求10所述的系统，其中，该油选自由以下各项组成的组：全氟萘烷、全氟全氢菲、全氟甲基萘烷、和全氟全氢苄基萘满。
12.如权利要求10所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成降低树脂在打印三维物体时的表面张力。
13.如权利要求10所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成减小所打印的三维物体与该油的相互作用，同时该载物台沿向上的方向移动。
14.如权利要求1所述的系统，其中，该液体基质支撑物被适配成增加该油与该树脂的润湿性。
15.如权利要求10所述的系统，其中，这些添加剂在该树脂和该油的液体基质支撑物处起作用以便为所打印的三维物体提供光滑的纹理。
16.一种用于三维打印的方法，该方法包括以下步骤：
将可光聚合的树脂层叠在为非水性疏水性和疏油性组分的油的顶部，其中使该可光聚合的树脂与添加剂混合，该添加剂包含在分子相反端的氟化部分和非氟化部分二者，其中该层叠步骤在油层的顶部产生树脂层与在该树脂层和该油层的界面处的液体基质支撑物，其中将该添加剂的氟化部分接触该油层或伸入该油层中并且将该添加剂的非氟化部分接触该树脂层或伸入该树脂层中；
以使暴露于辐射能的该树脂层的部分聚合的方式照射该树脂层；
在相对于该界面的树脂层中移动载物台，其中该载物台支撑响应照射步骤形成的聚合物材料的生长层；并且
重复照射和移动步骤多次。
17.如权利要求15所述的方法，其中，穿过该油向该树脂投射辐射能来实现照射。
18.如权利要求15所述的方法，其中，其中该添加剂包含一个或由下式表示的分子
Rf-X-R
其中Rf是选自下组的全氟化烷基，该组由以下各项组成：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-；CF3(OCF2CF2CF2)n-、和CF3[CF(CF3)-CF2-O]n-，其中n＝1至30；
X是连接Rf和R的键联基团，其为直接连接Rf和R的单键或在Rf与R之间的具有至少一种醚、酯或酰胺的化学键联；并且
R是非氟化的取代或未取代的烷基、烯基、炔基或芳基。
19.如权利要求15所述的方法，其中，该油选自由脂肪族和聚合物的全氟化化合物组成的组，这些化合物选自由以下各项组成的组：CF3(CF2)n-、CF3(OCF2CF2)n-；CF3(OCF2CF2CF2)n-和CF3[CF(CF3)-CF2-O]n，其中n＝10至100。
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