激光烧结使用各种材料成分和成型原理
分层制造(LM)技术是快速成型(RP)、快速模具(RT)和功能终端产品(RM)
的基础。很多人都不知道 3D 打印的各种材料成分和原理,以激光和粉末烧结
技术为基础的分层制造技术(例如选择性激光烧结,I 镕覆(SLS/SLM)等)在分
层制造技术中占据了特殊的地位。激光成型所适用的材料,探究了这些材料在
成型过程中潜在的物理特性和化学机理。研究表明,尽管 SLS/SLM 可以采用
高分子材料、金属、陶瓷和其他复合材料进行分层制造,但是 SLS/SLM 技术
本身存在的问题和局限导致其所适用的材料仍然十分有限。在今后的研究中仍
需解决技术与其所用材料之间的矛盾,从而扩大分层制造技术的应用范围。
硅橡胶材料
在硅橡胶中存在长链结构和很少的截面链接结构。在玻璃态转变温度以下
时,硅橡胶很脆;高于此温度时,它们开始富有弹性。当硅橡胶中的截面结构
扩大时,其强度和硬度都会增加。与其他硅橡胶相比,具有更显著结构特性的
硅橡胶是氯丁、EPDMSn 天然橡胶。
聚合物混合材料
聚合物的混合提供了一种获得具有特殊结构和性能 SLS 成型件的新方法,
这种方法有新的应用前景。聚合物的混合物有多个相态,因此混合物性能很大
程度上取决于混合物的显微结构。例如,Salmoria~0 用 PASnHDPE~E 合
(混合率质量比例分别为 80/2050/5O 和 20/80),获得了所需的性能。根
据混合物比例的不同,在不同阶段利用电子显微镜观察显微结构,用
EDXSnXRD 分析结构特性。
美国的一项专利资料声明,用于选择性激光烧结(SLS)的颗粒,至少包括有
第一种材料构成的内核,然后第二种材料涂覆在第一种材料上(另外的部件可供
选择),同时第二种材料变软的温度要比第一种材料低接近 70℃。涂层通常含
有聚合物,尤其是热塑性聚合物,例如缩醛聚乙烯、聚乙烯醛酯。涂层也可能
由几种低熔点的合金组成,用在保险丝上。此外,填充链长≥16 的羟基酸(十
七(烷)酸,熔点 60~63℃),或者在更深层意义上说,聚合物也同样适用。第
二种材料比第一种材料约 I1~70oC 或更低,这样与至今仍在应用的各种材料
相比,该材料可以允许激光烧结在一个非常低的温度下进行,因此允许被照射
粒子和温室之间存在一个比较明显的温度差异。试验还表明,最高温度的区别
越小,就可以将整个工件区域看成一个整体。
热硬性材料
热硬性材料可以应用在 SLS)JB 工过程中的各个阶段。该材料可以经济地实
现实体成型,因此该种材料可以用作填充剂,用在以高分子材料为基体的具有
硬度要求和网状结构的工件之中。此外该材料还用在成型过程的中间阶段,在