研究用于選擇性激光3D打印技術(shù)(shù)的熱固性材料

魔猴君  行業(yè)(yè)資訊   2463天前

選擇性激光燒結(jié)（SLS）是一種流行的3D打印工藝，原因很簡(jiǎn)單。它具有許多優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)：部件幾乎可以無(wú)限制地生產(chǎn)(chǎn)，不需要支撐。它還生產(chǎn)(chǎn)的部件通常比其他3D打印方法生產(chǎn)(chǎn)的部件更耐用和更實(shí)(shí)用。然而，它在可處理的材料方面確實(shí)(shí)存在一些限制，因此產(chǎn)(chǎn)生的組件性質(zhì)(zhì)是有限的。在一篇題為“用于聚合物的組合選擇性激光燒結(jié)過(guò)程的熱固性材料的滲透行為”的論文中，一組研究人員討論了一種新的添加劑制造工藝的發(fā)(fā)展，該工藝結(jié)合了熱固性樹(shù)脂等反應(yīng)性液體以生成多材料SLS部件。

作為反應(yīng)性液體，使用兩種環(huán)(huán)氧樹(shù)脂， 基于雙酚A的Araldite GY 764和基于雙酚A / F的Araldite GY 793。測試樹(shù)脂的表面張力和粘度。除了溫度的影響外，還研究了堆積比重對滲透行為的影響。為了分析滲透行為，用微升注射器在粉末平臺(tái)表面上施加樹(shù)脂滴。通過(guò)光源從一側(cè)照射液滴，并從另一側(cè)通過(guò)CCD照相機(jī)系統(tǒng)觀(guān)察。

研究人員表示，隨著(zhù)溫度的升高，粘度首先降低，這可能與鏈段隨溫度升高的較高流動(dòng)(dòng)性有關(guān)(guān)。 “對于更高的溫度，發(fā)(fā)生交聯(lián)(lián)或相當(dāng)固化過(guò)程并且粘度升高。對于樹(shù)脂和硬化劑混合物，在100℃和120℃之間的溫度范圍內(nèi)達(dá)到最小粘度。固化反應(yīng)在100℃的溫度下以2K / min的加熱速率開(kāi)始。該值取決于時(shí)(shí)間和溫度，因此加熱速率起主要作用。比較兩種樹(shù)脂，固化表現(xiàn)幾乎相同。具有Araldite GY793商標(biāo)的系統(tǒng)顯示出粘度增加的輕微延遲?！?

隨著(zhù)溫度升高，兩種樹(shù)脂的滲透過(guò)程加速，粘度降低。 “在20°C時(shí)(shí)，樹(shù)脂不能完全滲透到粉末平臺(tái)中，”研究人員總結(jié)道。 “對于最高分析溫度為60°C，滲透時(shí)(shí)間<2 s。這意味著(zhù)對于選擇性激光燒結(jié)40秒的層時(shí)(shí)間和120℃的粉末平臺(tái)表面的加工溫度，滲透過(guò)程將不確定處理時(shí)(shí)間。因此，分析的系統(tǒng)可用于組合的激光燒結(jié)過(guò)程。然而，在進(jìn)(jìn)一步研究中必需分析滲透深度和平行固化。除此之外，Washburn方法用于預(yù)測所用粉末和液體組合的滲透行為?？紤]到簡(jiǎn)化，可以顯示計(jì)算值和測量值的良好一致性?！? 研究人員在激光燒結(jié)過(guò)程中實(shí)(shí)施反應(yīng)性液體如環(huán)(huán)氧樹(shù)脂可以生成多種材料部件，這就是為什么理解樹(shù)脂的固化和滲透行為如此重要。 

來(lái)源：中國3D打印網(wǎng)(wǎng)