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SLS 选择性激光烧结:影响最为深远的3D打印技术(4)

时间:2017-04-12 16:53 来源:南极熊 作者:中国3D打印网 阅读:

高分子材料的烧结

在高分子材料中,经常使用的材料包括聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯粉(PS)、ABS、尼龙(PA)、尼龙与玻璃纤维的混合物、蜡等。高分子材料具有较低的成形温度,烧结所需的激光功率小,熔融黏度较高,没有金属粉末烧结时较难克服的“球化”效应,因此,高分子粉末是目前应用最多也是应用最成功的SLS材料。

尼龙材料因具有强度高、耐磨性好、易于加工等优点使其在SLS 3D打印领域得到了广泛应用。同时,可以在尼龙材料中加入玻璃微珠、碳纤维等材料,从而提高尼龙的机械性能、耐磨性能、尺寸稳定性能和抗热变形性能。

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SLS激光烧结的尼龙工业制件(图片来源:华曙高科)

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DTM公司的DuraForm PA尼龙材料打印的工业制件(图片来源:3D Systems)

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DTM公司的CastForm(聚苯乙烯粉末)材料打印的工业制件(图片来源:3D Systems)

目前,国外已商品化的SLS高分子粉末材料主要有:

1. DuraForm PA(尼龙粉末,美国DTM公司),其热稳定性、化学稳定性优良。

2. DuraForm GF(添加玻璃珠的尼龙粉末,美国DTM公司),其热稳定性、化学稳定性优良,尺寸精度高。

3. Polycarbonate(聚碳酸酯粉末,美国DTM公司),其热稳定性良好,可用于精密铸造。

4. CastForm(聚苯乙烯粉末,美国DTM公司),需要用铸造蜡处理,以提高制件的强度和表面粗糙度,可用于失蜡制造工艺。

5. Somos 201(弹性体高分子粉末,DSM Somos公司),其类似橡胶产品,具有很高柔性。

具体而言,SLS的应用可大体归纳为六个方面

1. 快速原型制造。。SLS工艺能够快速制造模型,从而缩短从设计到看到成品的时间,可以使客户更加快速、直观的看到最终产品的原型。

2. 新型材料的制备及研发。采用SLS工艺可以研制一些新兴的粉末颗粒以加强复合材料的强度。

3. 小批量、特殊零件的制造加工。当遇到一些小批量、特殊零件的制造需求时,利用传统方法制造往往成本较高,而利用SLS工艺可以快速有效的解决这个问题,从而降低成本。

4. 快速模具和工具制造。目前,随着工艺水平的提高,SLS制造的部分零件可以直接作为模具使用。

5. 逆向工程。利用三维扫描工艺等技术,可以利用SLS工艺在没有图纸和CAD模型的条件下按照原有零件进行加工,根据最终零件构造成原型的CAD模型,从而实现逆向工程应用。

6. 在医学上的应用。由于SLS工艺制造的零件具有一定的孔隙率,因此可以用于人工骨骼制造,已经有临床研究证明,这种人工骨骼的生物相容性较好。

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 利用SLS工艺制成的组织工程骨支架材料(图片来源:3dprint.com)

(责任编辑:admin)

weixin
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