3。1 光敏树脂 11
3。2 金属粉末 11
3。3 ABS材料 11
4。 3D打印材料的展望 12
引言
3D打印技术的概念出现的时间不长,但是人们发现此项技术在国民经济的各个方面都有很大的用处,因此国内外对于3D打印技术的研究方兴未艾,作为打印技术的最大的瓶颈,人们对于3D打印材料的研究也十分重视。美国在3D打印技术上的投入巨大,也生产了目前最先进的3D打印设备,澳大利亚在复合材料方面取得了巨大的进展,德国在机械3D打印技术方面的优势也十分明显。我国在3D打印材料上的研究目前仍然落后于欧美发达国家,但是我们完全有能力后来居然。
本文希望通过对国内外较为成熟或应用可能较大的材料进行研究,归纳他们的性能,分析他们的特性,了解它们的改性方法来并对3D打印技术材料研究方向进行展望,为扩大3D打印材料在我国的应用提供一点思路。
1。 3D打印材料开发研究
3D打印是近几年新兴的研究领域,很多科学家认为其是引领“第三次工业”的关键技术。3D打印是一种根据设计好的3D模型,通过逐层加料的方式快速成型来生产物品的技术。此项技术在生产生活中的作用越来越大,例如在制造业、教育行业、生物学研究等方面3D打印技术都有了用武之地。3D打印技术的不断发展必将对个性化工业生产大有裨益,这将为世界制造业带来深刻的影响。我们有理由认为3D打印产业将成为下一个具有广阔前景的朝阳产业。
而作为3D打印技术核心的打印材料也得到了科学界的广泛关注,经过不断地探索之后,近几年在3D打印材料开发方面得到了长足的进步,3D打印材料具体可以分为以下几类:塑料、金属材料、光固化成型材料(SLA)、陶瓷材料等,这些材料都根据打印产物具体用途与要求发展而来,它们的状态一般由液态、粉末态、片状等。
1。1 塑料论文网
塑料作为一种耐腐蚀、抗老化、易塑性、耐用性等特点受到了人们广泛的关注,这些优越的性能也使特殊的塑料材料变成了3D打印材料中被利用最广泛的原料。塑料材料常见的是ABS材料、聚苯砜(PPSF)材料、PC材料等等。
1。1。1 ABS材料
ABS材料是熔融沉积造型塑料,是从化石燃料中提取出来的,在生产中得到了广泛的应用[1]。ABS的优点非常显著,它拥有一些塑料的优点,其具有更加抗腐蚀,可塑性更强,强度高等特点。其应用也非常的广泛,医疗相关的很多模型,汽车零件,航空工业,玩具等地方都有它的用武之地。ABS材料最常用的方法为掺混法、乳液接枝法。ABS材料结构式如下图所示:
(1) 掺混法
掺混法又主要分为两种,一种是将丁二烯橡胶或丁苯橡胶与 SAN 树脂进行混杂,它们在一定的温度下会发生反应,从而制成ABS材料。另一种为胶乳掺混法,这也是将两种材料进行混合的方法,它的材料分别为聚丁二烯胶乳和 SAN 胶乳,两种材料会凝聚成为ABS[2]。这两种方法由于生产效率不高,同时产品质量也不可靠,已经逐渐被淘汰。
(2) 乳液接枝法
乳液接枝法在生产中应用比较广发。ABS的特性受到颗粒数量与颗粒结构的影响。乳液接枝法一般分为两种,第一种就是利用两种原料的混合后的凝聚作用。第二种比较复杂,先利用不同的颗粒的胶粒进行混合,然后再对两种胶粒进行接枝。利用该种方法生产的ABS材料具有较好的抗冲击性,能够适应高强度的要求。乳液接枝法主要是被氧气氧化,碳碳双键打开,各个小分子交联呈大分子,原理如下图所示: