3D打印塑料改性技術(shù)的發(fā)展目前可以從哪些方向進(jìn)行?

sanzao   2017-06-16 15:06:31

1.流動(dòng)性改性


為了實(shí)現(xiàn)塑料的流動(dòng)改性,可以參考利用潤(rùn)滑劑等進(jìn)行改性。但由于使用過(guò)多的潤(rùn)滑劑會(huì)導(dǎo)致?lián)]發(fā)分增加,切削弱制品的剛性和強(qiáng)度,因此通過(guò)加入高剛性、高流動(dòng)性的球形的硫酸鋇、玻璃微珠等無(wú)機(jī)材料可以彌補(bǔ)塑料流動(dòng)性差的缺陷。對(duì)粉末塑料可采用粉體表面包覆片狀無(wú)機(jī)粉體如滑石粉、云母粉等以增加流動(dòng)性。另外,可在塑料合成時(shí)直接形成微球,以確保流動(dòng)性。


2.增強(qiáng)改性


通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)材料可以提升塑料的剛性和強(qiáng)度。如通過(guò)玻璃纖維、金屬纖維、木質(zhì)纖維用于增強(qiáng)ABS的增強(qiáng)使復(fù)合材料適合于3D熔融沉積工藝;粉末狀塑料通常通過(guò)激光燒結(jié),可以通過(guò)復(fù)合多種材料進(jìn)行增強(qiáng)改性,包括添加玻璃纖維的尼龍粉、添加碳纖維的尼龍粉、尼龍與聚醚酮混合等。

3.快速凝固


塑料的凝固時(shí)間與結(jié)晶性密切相關(guān)。為了加快塑料3D熔融沉積后快速凝固成形,可以通過(guò)使用合理的成核劑以加快塑料定型凝固,也可以通過(guò)在塑料材料中復(fù)合不同熱容的金屬以加快凝固的速度。


4.功能化


塑料材料用于3D打印由于材料的特殊性,在一些領(lǐng)域應(yīng)用受到限制。但如果賦予塑料一些功能,會(huì)大大拓展塑料在3D打印制造領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。如傳統(tǒng)功能性塑料制品通常在加工時(shí)混入功能性材料,但由于功能性材料的特殊性,對(duì)加工工藝、加工設(shè)備要求極高,甚至有些功能性材料由于自身熱性能的限制無(wú)法直接加入塑料中。特別是一些用于生物醫(yī)療的復(fù)雜器件、導(dǎo)電材料、溫控材料、形變記憶材料采用傳統(tǒng)制造方法難以滿足要求。通過(guò)選擇3D打印成型,不但可以得到復(fù)雜形狀的智能材料,而且通過(guò)復(fù)合使具有功能的材料在3D打印成型時(shí)直接填入塑料。


如將電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濕度、光、pH值等敏感材料通過(guò)3D打印用于塑料獲得智能材料;利用有機(jī)聚合物將金屬粉末粘接制備具有形狀記憶功能的合金;在生物醫(yī)療領(lǐng)域,利用3D打印技術(shù)制備雙管道聚乳酸/β-磷酸三鈣生物陶瓷復(fù)合材料支架,具有可控的多孔結(jié)構(gòu),力學(xué)性能明顯增強(qiáng)。英國(guó)華威大學(xué)研制出一種新型導(dǎo)電塑料復(fù)合材料,而這種材料的最大特點(diǎn)是可供人們打印符合自己意愿的電子產(chǎn)品,從而減少不必要的電子廢棄物。另外,塑料通過(guò)功能化利用3D技術(shù)可以制作高分子光伏材料、高分子光電材料、高分子儲(chǔ)能材料等。

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