3D打印材料——紙材,塑料薄膜

nodoor   2016-03-29 14:10:45

疊層實體快速成型工藝(LOM)中的成型材料涉及到三個方面的問題,即薄層材料、 粘結劑和涂布工藝。薄層材料可分為紙、塑料薄膜、金屬箔等。目前的LOM成 型材料中的薄層材料多為紙材,而粘結劑一般為熱熔膠。紙材料的選取、熱熔膠 的配置及涂布工藝均要從保證最終成型零件的質量出發(fā),同時要考慮成本。對于 LOM紙材的性能,要求厚度均勻、具有足夠的抗拉強度以及粘結劑有較好的濕 潤性、涂控性和粘接性等。下面就紙的性能、熱熔膠的要求及除市工藝進行簡要 的介紹。


(紙材打印效果圖)
 

1.紙的性能

對于LOM成型材料的紙材,有以下要求:

1)抗?jié)裥?。保證紙原料(卷軸紙)不會因時間長而吸水,從而保證熱壓過 程中不會因水分的損失而產(chǎn)生變形及粘接不牢。紙的施膠度可用來表示紙張抗水 能力的大小。

2)良好的浸潤性。保證良好的涂膠性能。

3)抗拉強度。保證在加工過程中不被拉斷。

4)收縮率小。保證熱壓過程中不會團部分水分損失而導致變形,可用紙的 伸縮率參數(shù)計量。

5)剝離性能好。因剝離時破壞發(fā)生在紙張內(nèi),要求紙的垂直方向抗拉強度不是很大。

6)易打磨,表面光滑。

7)穩(wěn)定性。成型零件可長時間保存。

(紙材規(guī)格)

2.熱熔膠

疊層實體制造中的成型材料多為涂有熱熔膠的紙材,層與居之間的粘接是靠 熱熔腔保證的。熱熔膠的種類很多,其中EVA型熱熔膠的需求量最大,占熱熔 膠消費總量的80%左右。當然在熱熔膠中還要添加某些特殊的組分。LOM紙材 對熱熔膠的基本要求為:

1)良好的熱熔冷固性(約70~100℃開始熔化,室溫下固化)。

2)在反復“熔融- 固化”條件下,具有較好的物理化學穩(wěn)定性。

3)熔融狀態(tài)下與紙具有較好的涂掛性和涂勻性。

4)與紙具有足夠粘接強度。

5)良好的廢料分離性能。。

3.涂布工藝

涂布工藝包括涂布形狀和涂布厚度兩個方面。涂布形狀指的是采用均勻式涂 布還是非均勻涂布,非均勻涂布又有多種形狀。均勻式涂布采用狹縫式刮板進行 涂布,非均勻涂布有條紋式和顆粒式。一般來講,非均勻涂布可以減小應力集 中,但涂布設備比較貴。涂布厚度指的是在紙材上涂多厚的膠,選擇涂布厚度的 原則是在保證可靠粘接的情況下,盡可能涂得薄,以減少變形、溢膠和錯移。 表3-6給出了新加坡KINERGY公司生產(chǎn)的三種型號紙材的物性指標。該公 司生產(chǎn)的紙材,采用了熔化溫度較高的粘結劑和特殊的改性添加劑,用這種材料 成型的制件堅如硬木,表面光滑,成型過程中翹曲變形小,成型后工件與廢料易 分離,經(jīng)表面涂覆處理后制件不吸水,具有良好的穩(wěn)定性。


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