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高性能3D打印多了一种新“墨水”_下载app

发布者:yabo下载 发布日期:2021-01-25

yabo下载-yabo下载app|对于3D打印机技术的了解和发源,我们要来回返19世纪。据文献记述,较慢原型技术(即3D打印机技术)的核心理念最先源于19世纪的摄影雕塑技术和地貌成型技术(图1),而直到20世纪80年代才确实被构建,并起学名为“RapidPrototyping(较慢原型)”。根据其与传统生产方式的区别,3D打印机技术还被叫作AdditiveManufacturing(增材生产),其定义为一种基于3D设计模型文件,运用有所不同的打印机生产技术、方式使特定的材料,通过逐级填充、变换的方式来生产物体的技术(闻图2右图)。

图1地貌成型原理图23D逐级冲刷打印机技术原理3D打印机技术生产的基本过程还包括三步:数字化三维建模、对三维模型展开切片处置和逐级生产成型。经过几十年的发展和技术革新,基于有所不同的材料和性能需求,3D打印机生产技术早已发展出有熔融沉积式(Fuseddepositionmodeling,FDM)、选择性激光熔融成型(Selectivelasermelting,SLM)、立体平板印刷(Stereolithography,SLA)以及数字光处置(Digital-LightProcessing,DLP)等四大主要成型技术,图3得出了四类成型技术的成型原理示意图。图3四类主要3D打印机成型技术生产原理图相对于传统生产技术,用于3D打印机技术生产三维产品具备节省材料,成型精度较高,需要简单制件、传统的刀具、夹具、机床或任何模具等优点。

此外,3D打印机需要集中于的、相同的生产车间,具备分布式生产的特点,且能在数小时内成形装配好产品。因此,3D打印机技术早已在工业造型、机械制造、航天航空、军事、建筑、医学、文化艺术及考古等领域获得了普遍的应用于,图4展出了目前3D打印机技术的应用领域及制件,随着技术的发展和革新,其应用领域将大大扩展。图43D打印机技术应用领域及制件DLP和SLA是3D打印机技术发展最先的成型技术,是一种光固化辅助成型技术,具备成型速度快、精度高等优点,主要使用液态光固化树脂材料。

光固化3D打印机的核心问题在于光敏树脂的研发。3D打印机用光敏树脂必需挥发性小、粘度较低、稳定性好、烧结慢、收缩率较低,烧结后有较好的力学性能及热稳定性;此外,打印机过程及其成型制品应当有毒、无刺激性气味等。目前用作3D打印机的光敏树脂主要是丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂等系列的光固化树脂材料,可以成型出有航天航空用叶片、齿轮等结构零件,然而该系列材料不具备耐高温特性,使得此系列树脂打印机成型零件及制品不能作为模具或模型而无法符合实际市场需求,从而大大容许了其应用于和发展。

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因此,如何找寻和制取并打印出有高温下用于的航天航空零件的耐高温墨水迫在眉睫。幸运地的是,作为21世纪最有前途的材料之一——聚酰亚胺,具备出色的机械性能、耐高温性、外用化学生锈及优良介电特性等特点,已被普遍应用于航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离出来膜、激光等领域。但受限于无以沉淀、无以熔融等加工问题,国内外在3D打印机聚酰亚胺材料研发方面yabo下载进展较慢,市场上目前尚不此类产品。

中国科学院兰州化学物理研究所液体润滑剂国家重点实验室表格界面研究团队近日的研发成果空缺了此项空白,他们研发了限于于DLP、SLA等光固化3D打印机的高性能聚酰亚胺光敏树脂材料,涉及论文SolventFreeandPhotocurablePolyimideInksfor3DPrinting在线公开发表在JournalofMaterialsChemistryA杂志上(DOI:10.1039/C7TA01952A)。研究人员从聚酰亚胺分子结构设计抵达,使用末端基封端和外侧基标记等方法既掌控了聚酰亚胺分子量彰显了其出色的沉淀性能,同时又引进了活性基团使其具备可较慢光固化能力,从而发展了限于于SLA、DLP等光固化3D打印机技术的聚酰亚胺墨水材料(闻图5右图)。

该3D打印机聚酰亚胺墨水材料成型精度高、表面质量好,且具备出色的耐热性能,在300oC烘箱处置或热油洗净后会再次发生脱落和倾斜变形,可有效地解决问题现有市售光固化3D打印机的树脂材料机械强度劣、耐高温性差、不易吸湿收缩、耐化学稳定性不欠佳,以及大多不能在100oC以下环境中用于等问题,从而突破了使用3D打印机技术可必要用于零部件生产的瓶颈问题。兰州化物所材料表格界面研究团队持续发售的系列高性能3D打印机聚酰亚胺墨水材料为3D打印机先进设备生产技术在涉及领域的高精度、低耐热性、高强度的简单结构零件和机构的必要较慢成型生产获取了新的机遇。在前期表面功能化3D打印机以及高性能3D打印机材料的基础上,该研究团队于是以与国内知名高校和科研院所合作展开外用电离辐射机构、惯性仪器仪表陀螺仪和核武器电源部件微系统传动机构3D打印机较慢成型生产研究。图5高性能3D打印机聚酰亚胺墨水材料及DLP打印机制作的耐高温零部件上述研究工作获得了中科院“西部之光”和兰州化物所“特聘人才计划”、甘肃省自然科学基金(1606RJZA051)和甘肃普锐特科技有限公司的反对。

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