主要3d打印聚合物介绍.doc

3D打印材料3D打印技术的快速发展使其成为近几年国内外快速成形技术研究的重点。目前,美国、欧洲和日本都站在21世纪制造业竞争的战略高度,对快速成形技术投入了大量的研究,使3D打印技术得到了迅速发展。在国防领域,欧美发达国家非常重视3D打印技术的应用,并投入巨资研制增材制造金属零部件,特别是大力推动增材制造技术在钛合金等高价值材料零部件制造上的应用。材料是3D打印的物质基础,也是当前制约3D打印发展的瓶颈。ABSABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯***、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯***,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。ABS塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象。ABS塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染***,成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、***、酯和某些***代烃中。ABS树脂是用的最多的3D成型材料,人们系统研究了挤丝速度、出丝直径、挤丝高度、扫描速度、扫描沉积方式、喷嘴出口温度、成型室环境温度等工艺参数对ABS成型件的密度、拉伸强度及模量、弯曲强度及模量、曲挠强度等性能以及制件的精度和表面光洁度的影响,通过优化工艺参数,ABS的FDM(熔融沉积成型)成型件已能满足实际产品的性能要求。PC、PP、PMMA、聚酯树脂等热塑性塑料也开始用于FDM工艺。国内研究FDM材料的单位比较少。北京航空航天大学对短切玻璃纤维增强ABS复合材料进行了一系列的改性研究。通过加入短切玻纤,能提高ABS的强度、硬度且显著降低ABS的收缩率,减小制品的形变;但同时使材料变脆。加入适量增韧剂和增容剂后,能较大幅度提高复合材料丝的韧性及力学性能,从而使制备出的短切玻璃纤维增强复合材料适合于FDM工艺。北京太尔时代公司通过和国内外知名的化工产品供应商合作,于2005年正式推出高性能FDM成型材料ABS04。该材料具有变形小、韧性好的特点,非常适于装配测试,可直接拉丝。该材料性能和美国Stratasys公司的ABSP400成型材料性能相近,可以替代进口材料,降低用户的使用成本。Stratasys公司1998年与MedModeler公司合作开发了专用于一些医院和医学研究单位的MedModeler机型,使用材料为ABS。1999年该公司推出可使用热塑性聚酯的Genisys型改进机型Genisys-Xs,其成型体积达305mm×203mm×203mm。熔丝材料主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和热塑性聚酯。2001年stratasys公司推出了支持FDM技术的工程材料PC。用该材料生产的原型可达到并超过ABS注射成型的强度,其耐热温度为(125~145)℃。该材料的使用量正在迅速增加。2002年又推出了支持FDM技术的工程材料PPSF,其耐热温度为(~230)℃,适合高温的工作环境。在各种快速成型工程材料之中,PPSF有着最高的耐热性、强韧性以及耐化学品性。随后,Stratasys公司开发了工程材料PC/ABS。PC/ABS结合了PC的强度以及AB