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[讨论] SLS成型技术可用的九种材料介绍

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  在众多的成型技术中,选择性激光烧结原料(Selective Laser Sintering-SLS)因为具有成型速度快、精度高、材料选择面广和适用于多种用途的特点,而得以迅速发展。选择性激光烧结(SLS)突出的优点:以粉末作为成型材料,所使用的成型材料十分广泛,从理论上讲,任何被激光加热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。
  3D打印技术之SLS(选择性激光烧结)具备成型速度快、精度高、材料选择面广和适用于多种用途的特点,这些年发展非常迅速。它可以使用的材料有:石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料,每种材料都有其适合打印的领域和特点。
  1 、工程塑料(ABS)
  ABS与聚苯乙烯同属热塑性材料,其烧结成型性能与聚苯乙烯相近,只是烧结温度高20℃左右,但ABS成型件强度较高,所以在国内外被广泛用于快速制造原型及功能件。
  2、聚碳酸酯(PC)
  对聚碳酸酯烧结成型的研究比较成熟,其成型件强度高、表面质量好,且脱模容易,主要用于制造熔模铸造航空、医疗、汽车工业的金属零件用的消失模以及制作各行业通用的塑料模。
  3、尼龙(PA)
  尼龙材料用SLS方法可被制成功能零件,目前是商业化广泛使用的材料。
  4、蜡粉
  传统的熔模精铸用蜡(烷烃蜡、脂肪酸蜡等),蜡模强度较低,难以满足精细、复杂结构铸件的要求,且成型精度差,所以DTM研制了低熔点高分子蜡的复合材料;
  5、聚苯乙烯(PS)
  聚苯乙烯受热后可熔化、粘结,冷却后可以固化成璎,而且该材料吸湿率小,收缩率也较小,其成型件浸树脂后可进一步提高强度,主要性能指标可达拉伸强度≥15MPa、弯曲强度≥33MPa、冲击强度>3MPa,可作为原型件或功能件使用,也可用做消失模铸造用母模生产金属铸件,但其缺点是必须采用高温燃烧法(>300℃)进行脱模处理,造成环境污染,因此,对于PS粉原料,针对铸造消失模的使用要求一般加入助分解助剂。
  6、纳米材料
  对于纳米材料,由于其颗粒直径极其微小,比表面积很大。在不是很大的激光能量冲击作用下,纳米粉末就会发生飞溅,因而利用SLS方法对于单项纳米粉体材料的烧结成型比较困难。对于纳米材料激光烧结温度的控制,一般是对于聚合物纳米材料采用固相烧结的方法;对于陶瓷纳米材料的烧结采用液相烧结的方法;对于金属纳米材料由于其具有易燃、高**,目前直接成型烧结研究的不是太多。
  7、覆膜砂
  覆膜砂采用热固性树脂如酚醛树脂加入锆砂、石英砂的方法制得,利用激光烧结方法,制得原型可直接用做铸造用砂型(芯)来制造金属零件,其中锆砂具有更好的铸造性能,尤其适用于具有复杂形状的有色合金铸造如镁、铝等合金的铸造。
  8、金属粉末
  采用金属粉末进行快速成型是激光快速成型由原型制造到快速直接制造的趋势,它叮以大大加快新产品的开发速度,具有广阔的应用前景。
  9、覆膜陶瓷粉末
  选择性激光烧结陶瓷粉末是在陶瓷粉末中加入粘结剂,其覆膜粉末制备工艺与覆膜金属粉末类似,被包覆的陶瓷可以是Al2O3,ZrO2和SiC等,粘结剂的种类很多,有金属粘结剂和塑料粘结剂(包括树脂、聚乙烯蜡、有机玻璃等),也可以使用无机粘结剂。


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