文档介绍：高分子3D打印材料和打印工艺探析
摘 要:3D打印技术即增材制造,通过三维数学模型数据的支持与物理层叠加,将材料转换为三维实体。目前这一模式相比于传统材料加工,在技术层面具有显著优势,也得到了社会的广泛关注与认可。当前影响3D高分子3D打印材料和打印工艺探析
摘 要:3D打印技术即增材制造,通过三维数学模型数据的支持与物理层叠加,将材料转换为三维实体。目前这一模式相比于传统材料加工,在技术层面具有显著优势,也得到了社会的广泛关注与认可。当前影响3D打印技术的主要因素包括材料与打印工艺,因此本文也将围绕高分子3D打印技术和打印工艺技术进行评测,从技术层面分析在未来可能面临的技术要求。
关键词:高分子;3D打印技术;打印工艺
DOI:.37-1222/
0 引言
3D打印技术的优势主要表现在三个方面,一是可以直接通过建模软件实现数字化结构设计,并通过机器设备加工成实际的器件;二是可以保障三维结构的物体转换为二维层状结构,克服传统制造的模具缺陷问题;三是实践材料与功能梯度的合理利用。近年来3D打印技术在不同行业领域得到广泛利用,在国家政策上得到了技术支持,是社会发展的朝阳产业之一。
1 3D打印技术特征
我国政府部门在2015年印发了《国家增材制造产业发展推进计划》,发展至今其技术内容涵盖广泛,包含数控、切口与切片软件、打印材料等。目前在打印工艺和打印材料之间存在着密切联系,某些特殊的3D打印技术也只能用于特定的打印材料规划当中,最终实现3D成形。另外,3D打印技术的范围随着社会不断发展得到了扩展,以无机物、金属粉末、玻璃为主的复合材料开始成为3D打印材料。本文将以热塑性高分子材料作为主要研究对象,从打印工艺方面展开分析。
2 热塑性高分子3D材料与打印工艺
打印材料
(1)ABS材料。打印材料可以便于加工,其优秀的吹塑功能成为当前材料开发过程中最容易成熟的类型。材料内容包括工程塑料、生物塑料等,并且具有合理的机械强度与热稳定性,在一些大型的工业和民用场合都得到了有效利用。例如丙烯***—丁二烯ABS材料就是典型的技术材料,打印温度可以超过210℃,玻璃转化温度为105℃,因此具有良好的强度与韧性,另外在腐蚀条件与低温条件下同样可以保持合理的性能强度。但该材料具有一定的缺陷,打印过程中如果温度场不均匀会导致开裂,且具有刺激性气味。所以在技术条件的改进方面,当前往往在ABS材料之内加入填充物或改性,获取不同类型的3D打印耗材。
(2)PCL材料与PLA材料。PCL材料具有显著的形状记忆特征,熔点较低,生物相容性出众,目前其打印产品在医疗领域发挥了重要的作用,如体内心脏支架等。为了提升设备的强度,我们会对其进行改性处理,在提升抗冲击强度的同时转变其耐蠕变性能[1]。
而PLA材料也是3D打印的主要材料,其打印温度相比于ABS材料要低,只有200℃左右,且可以在70℃以下的平板上成形。然而其玻璃转化温度更低,在熔化后的延展性较好,也不会产生刺激性气味,可以获取相对较大的零件。但相比于ABS材料,该材料同样具有一定的局限性,主要表现在抗冲击强度与力学性能的差距方面。所以行业内的技术研究人员也