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研究用于選擇性激光3D打印技術的熱固性材料

2018-12-25

選擇性激光燒結(SLS)是一種流行的3D打印工藝,原因很簡單。它具有許多優點:部件幾乎可以無限制地生產,不需要支撐。它還生產的部件通常比其他3D打印方法生產的部件更耐用和更實用。然而,它在可處理的材料方面確實存在一些限制,因此產生的組件性質是有限的。在一篇題為“用于聚合物的組合選擇性激光燒結過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展,該工藝結合了熱固性樹脂等反應性液體以生成多材料SLS部件。

研究用于選擇性激光3D打印技術的熱固性材料

作為反應性液體,使用兩種環氧樹脂, 基于雙酚A的Araldite GY 764和基于雙酚A / F的Araldite GY 793。測試樹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表面上施加樹脂滴。通過光源從一側照射液滴,并從另一側通過CCD照相機系統觀察。

研究用于選擇性激光3D打印技術的熱固性材料

Araldite GY 764樹脂表現出比Araldite GY 793更高的表面張力。

研究人員表示,隨著溫度的升高,粘度首先降低,這可能與鏈段隨溫度升高的較高流動性有關。 “對于更高的溫度,發生交聯或相當固化過程并且粘度升高。對于樹脂和硬化劑混合物,在100℃和120℃之間的溫度范圍內達到最小粘度。固化反應在100℃的溫度下以2K / min的加熱速率開始。該值取決于時間和溫度,因此加熱速率起主要作用。比較兩種樹脂,固化表現幾乎相同。具有Araldite GY793商標的系統顯示出粘度增加的輕微延遲?!?/span>

研究用于選擇性激光3D打印技術的熱固性材料

隨著溫度升高,兩種樹脂的滲透過程加速,粘度降低。 “在20°C時,樹脂不能完全滲透到粉末平臺中,”研究人員總結道。 “對于最高分析溫度為60°C,滲透時間<2 s。這意味著對于選擇性激光燒結40秒的層時間和120℃的粉末平臺表面的加工溫度,滲透過程將不確定處理時間。因此,分析的系統可用于組合的激光燒結過程。然而,在進一步研究中必需分析滲透深度和平行固化。除此之外,Washburn方法用于預測所用粉末和液體組合的滲透行為??紤]到簡化,可以顯示計算值和測量值的良好一致性?!?研究人員在激光燒結過程中實施反應性液體如環氧樹脂可以生成多種材料部件,這就是為什么理解樹脂的固化和滲透行為如此重要。


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