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常用于3D打印的高分子材料及其特性

嘉峪检测网        2020-12-16 14:44

3D打印技术 

 

3D打印工艺的出现是对传统材料加工技术的颠覆。这种技术被称为增材制造技术,能够将三维数学模型数据作为基础,并通过物理层叠加的方式,完成材料的制造和加工,促使虚拟模型转化为三维实体的技术。其特点和优势十分巨大。

 

高分子3D打印材料

 

在3D打印中,热塑性高分子属于常用的材料,究其原因,主要是这种材料便于挤出、吹塑和注射加工,且应用历史较长,故发展已经趋于成熟,工程塑料以及生物塑料均属于热塑性高分子材料,在实际应用过程中,经常以丝状为主。

 

工程塑料具有良好的应用效果,与其他材料相比,这种材料在机械强度和耐候性方面优势明显,因此以工程塑料为原材料的打印物品应用范围广泛,现阶段ABS、聚酰胺以及PC等材料属于常见的工程塑料。

 

01、ABS

 

ABS属于典型的热塑性耗材,最早被用于FDM打印之中,在打印过程中,其温度会恒定在210-260℃的范围内,故具备良好的热稳定性,打印过程中尽量选择底板加热的方式。这种材料的优点较多,可以保证打印产品的质量。但使用这种材料打印产品,必须要提升温度,使材料在高温下融化,并且这种材料的热胀冷缩反应较为显著,如果温度场均匀程度不足,这种材料甚至会脱落,导致打印产品出现一系列的质量缺陷,主要包括弯曲、开裂等等,此外,还会在打印过程中散发难闻的气体,长期在这种环境下工作,人体各项机能会受到损伤。为对其缺陷进行改正,研究人员在经过大量研究后发现,将填充材料加入到这种材料中,可以改善其性能,是解决材料缺陷的有效途径。

 

02、PC树脂

 

PC树脂与ABS相比,其特性更为优异,究其原因,主要是这种材料在兼具ABS优点的同时,在打印过程中不会散发难闻和有毒气体,其收缩率和阻燃性均好于ABS,在制备高强度3D产品时应用广泛。但是这种材料同样存在缺陷,这种缺陷体现在使用成本和着色性能上。为对其缺陷进行弥补,研究人员进行了大量研究,认为将其与树脂混合应用,可以使其性能得到全面改善。

 

03、PA材料

 

所谓的PA就是我们平时常见的尼龙,此类材料的拉伸强度和柔韧性能十分良好,商业化价值较高,同时还具有非常高的玻璃转化温度,极限值高达110℃C,以PA作为打印材料制造的产品,具有良好弹性、韧性以及强度,可以打印出高质量的衣服。但这种材料与上述两种材料相比,无法保证打印产品的精度。

 

参考文献

刘卫兵,钱素娟,刘志东.3D打印用高分子材料及打印成型工艺参数优化研究进展[J].

合成树脂及塑料,2020,37(02):85-89.王超,袁媛,任蕊,等.

高分子3D打印材料和打印工艺探析[J].山东工业技术,2019(10):55.

 

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