非溶剂致相分离3D打印/复印成型技术研究

初步探究了一种无需将材料熔融的成型技术即非溶剂致相分离三维（3D）打印/复印成型技术的可行性,并成功制备了聚丙烯腈三维立体制品。通过实验获得了先利用非溶剂致相分离法使制品固化并初步脱除溶剂再利用加热蒸发的方法彻底脱除溶剂的制品成型工艺路径。通过研究发现了减少环境溶液含水量有助于提高成型制品内部孔洞尺寸的均匀性,使生成的孔洞尺寸较小并使孔洞分布均匀。此外,探究了该技术在高性能陶瓷复合材料制品、导电制品以及催化剂载体的制备方面应用的可能,进一步开拓了该成型技术的应用前景。     

3D打印成型工艺及其应用研究

从增材制造的实现原理出发,分析了当前几种主流三维（3D）成型工艺的技术特点、设备原理及实现流程。以工业级3D打印机为研究平台,将熔融沉积成型（FDM）工艺应用于复杂型腔结构和传动组件结构的快速成型,通过3D建模、数据转化、切片处理、工艺参数选择、模型包计算及工艺后处理等一系列环节的实践探索,明确了FDM成型工艺的技术原理与应用流程,并成功制作了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）材质的3D打印模型。结果表明,复杂型腔零件切片厚度为0.254 mm、传动组件切片厚度为0.178 mm时,3D成型件具有理想的工艺精度和打印效率。     

一种新型陶瓷材料3D打印成型工艺的试验研究

将陶瓷粉末与高分子材料共混制备的陶瓷材料喂入自主研制的粉体喂料3D打印机,打印出的陶瓷坯体经脱脂和干燥后,分别在最高烧结温度为1 550,1 580,1 620,1 650 ℃下烧结,测试烧结陶瓷体的物理性能。结果表明：随着最高烧结温度的升高,陶瓷体的致密性改善,物理性能提高;当最高烧结温度为1 650 ℃时,陶瓷体的维氏硬度达到1 202.8 HV,烧结密度达到5.45 Mg·m^-3,抗弯强度达到902.1 MPa,断裂韧性达到11.69 MPa·m ¹/ ²。     

基于螺杆挤出式工业陶瓷3D打印技术的最佳成型工艺研究

结合现有橡胶挤出机的喂料挤出方式研发出一种适用于工业陶瓷聚合物共混材料的新型三维（3D）打印成型方法。根据工业陶瓷聚合物共混的最佳混合喂料配方,利用自主设计的新型螺杆挤出式3D打印机进行打印成型实验,将输料温度、喷头温度、出料速度、成型平台温度4个因素作为实验变量,采用正交试验打印出实验模型毛坯件,根据所得毛坯件的表面精度和成型品质进而确定出工业陶瓷聚合物共混3D打印最佳成型工艺。     

3D打印技术在漆立体成型工艺中的应用探究

现代漆艺是在传统漆工艺基础上发展起来的现代手工艺品类,其本身就是科技发展与文化演变共同作用下的产物.3D打印技术作为一种新型的成型工艺在各个领域的应用越来越广泛.现代漆艺创作与3D打印技术必然会在多方面产生交集.本文主要针对基于漆艺成型工艺与原理、3D打印材料的物理特性及工艺特性、3D打印技术与漆立体创作的契合度等方面...     

基于高分子材料3D打印成型技术的研究

在分析3D打印成型技术的基本情况(比聚合物材料的发展更为成熟)的基础上,介绍了3D打印成型技术的基本工作原理,并分析了其优势和劣势.同时,根据适用的3D打印成型技术的差异,对国内通用3D打印聚合物材料的研究进展以及未来3D打印成型技术在聚合物材料上的发展趋势进行了展望.     

3D打印成型工艺及PLA材料在打印中的应用最新进展

着重分析了熔融沉积成型、选择性激光烧结、立体光固化、分层实体制造等3D打印成型工艺基本原理及其各自的优缺点;综述了在不同的3D打印成型过程中对PLA材料的改性要求;系统论述了3D打印PLA材料在生物医学、机械制造、铸造加工、日常生活等领域的应用现状及最新进展,并对未来3D打印PLA材料及相关技术进行了展望。     

ABS/GF大型制品3D打印成型工艺研究

通过搭建大型三维（3D）打印实验平台,并以玻璃纤维（GF）含量为20 %的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/GF为实验材料,采用实验方法,研究了在计量螺杆转速（vc）为零时,不同的压力（P）对熔体挤出速率(v)、挤出物直径(d)、质量流量(qm)的影响,vc不为零时,不同vc和P对熔体qm的影响;研究了不同打印速度（vp）、vc、层高（z）对堆叠后单丝宽度(w)的影响。结果表明,随着P和vc的增大,v、d和qm呈增大的趋势;w随vp的增大而减小,随vc的增大而增大,随z的增大而减小;只有精确控制以上各工艺参数,才能实现熔体良好的流动及固化形态,从而保证大型3D打印制品的高精度成型。     

混合溶剂相分离法制备高通量高截留PES膜

选用DMAc和辛烷作为非溶剂致相分离法(NIPS)的混合溶剂制备聚醚砜(PES)膜,利用两种溶剂在高温下互溶、低温下相分离的特点,制备得到具备高孔隙率和纳米级表面孔径的PES膜。为进一步优化膜的结构性能,研究了辛烷加入量和预蒸发时间对膜性能的影响,最终制备得到孔径为12.50 nm、孔隙率高达89%的海绵状截面结构PES膜,其渗透通量可达65.23 L/(m²hbar),较优化前提升了160%;而对牛血清白蛋白(BSA)的截留率始终维持在95%以上,对同时实现膜的高渗透性和高选择性具有深刻意义。     

非溶剂/溶剂界面诱导相分离法制备多孔磺化聚苯乙烯微球

采用非溶剂/溶剂界面诱导相分离法(N/SIPS),以磺化聚苯乙烯(SPS)为模板微球,制备出单分散性良好、孔结构可控的多孔SPS微球。研究发现,溶剂和非溶剂比例、丁醇水体积比及溶蚀时间是决定多孔聚合物微球形貌的主要因素。降低非溶剂比例或丁醇/水体积比,延长反应时间有助于获得开孔大孔结构。另外,对多孔SPS微球的形成机理以及多孔结构的调控因素进行了探讨。     

非溶剂/溶剂界面诱导相分离法制备多孔磺化聚苯乙烯微球

采用非溶剂/溶剂界面诱导相分离法(N/SIPS),以磺化聚苯乙烯(SPS)为模板微球,制备出单分散性良好、孔结构可控的多孔SPS微球。研究发现,溶剂和非溶剂比例、丁醇水体积比及溶蚀时间是决定多孔聚合物微球形貌的主要因素。降低非溶剂比例或丁醇/水体积比,延长反应时间有助于获得开孔大孔结构。另外,对多孔SPS微球的形成机理以及多孔结构的调控因素进行了探讨。     

基于光敏树脂的3D打印成型工艺优化

以立体光固化(SLA)成型光敏树脂成型件的收缩率作为衡量指标,通过正交试验研究了工艺参数对某国产光敏树脂SLA成型精度的影响。首先通过控制变量法分别研究了激光功率、扫描间距、分层厚度变化对其成型精度的影响及变化规律,然后利用综合平衡法原则对正交试验结果进行分析,确定了最优的工艺参数组合,最后在最优条件下进行SLA成型实验,以确定光敏树脂SLA成型的模型尺寸修正系数。结果表明,以成型件的X向、Y向及Z向的成型精度作为衡量指标,最优的工艺参数组合为激光功率350 mW,扫描速度3?500 mm/s,分层厚度0.1 mm;计算得出X向、Y向及Z向的成型尺寸收缩修正系数分别为1.001,1.002和0.992,在最优条件下使用修正后的模型进行SLA成型验证试验,得出该成型件的各向成型尺寸精度分别为–0.01%,–0.11%和0.43%。     

粘接成型3D打印用胶粘剂的研究进展

介绍了粘接成型3D打印技术的原理,以及粘接成型3D砂型打印用胶粘剂的组成成分,同时也比较了不同种类粘接成型3D砂型打印胶粘剂的优缺点。按粘接原理把粘接成型3D打印用胶粘剂分为化学键成型胶粘剂、分子间作用力成型胶粘剂、胶体黏合成型胶粘剂,并分析了这三类胶粘剂的应用及优缺点。最后提出粘接成型3D打印用胶粘剂在未来的主要研究发展方向。     

热塑性PEI改性TGDDM环氧树脂的相分离研究

合成了四种不同化学结构的聚醚酰亚胺（PEI），以激光光散射（TRLS）和扫描电镜（SEM）等方法研究了PEI改性4，4‘－二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚（TGDDM）环氧树脂／4，4‘-二氨基二苯砜（DDS）体系，讨论了PEI的化学结构，用量，分子量及固化剂用量对固化速率和相结构的影响，解释固化剂用量和PEI用量对粘结剪切强度的影响，同时考虑动力学和热力学因素对固化反应诱导相分离过程及相结构演变的作用，对相结构的控制提出了初步的设想。     

聚醚酰亚胺/环氧树脂体系的固化及相分离行为研究

环氧树脂固化物本征的低韧性是限制其在复合材料应用的主要缺点之一。利用高性能热塑性树脂聚醚酰亚胺(PEI)与环氧树脂共混,系统研究了PEI在环氧树脂中的溶解行为、固化行为以及相分离行为。溶解试验表明:PEI与环氧齐聚物具有良好的相互溶解性;同时,PEI的加入降低了环氧树脂固化反应的活化能,但并没有改变其固化反应的机制。扫描电镜结果显示:随着PEI含量的增加,环氧/PEI浇铸体的相形貌从明显的分散颗粒相结构演变为双连续相结构和反转相结构。     

热致相分离技术制备组织工程支架

用生物可降解材料制备细胞生长支架是组织工程的关键技术之一,而热致相分离技术是制备生物可降解三维多孔支架的重要方法.综述了凝胶浇铸、热致凝胶化、乳化/冷冻干燥、固液相分离和液液相分离等几种相分离技术的原理及应用,并预测了相分离技术的应用前景.     

基于高分子材料3D打印成型技术的研究

介绍了3D打印技术的基本工作原理,重点描述了目前较为成熟的三种高分子材料3D打印技术的基本情况并进行优劣势分析,同时,根据适用于不同的3D打印技术的差别,分析了国内外常见的3D打印用高分子材料研究进展情况,并对未来高分子材料3D打印技术的发展趋势进行了展望。     

3D打印快速成型技术在线缆连接器注射成型中的应用

基于3D打印快速成型技术低成本、快速获取、按需生产的特点,提出了一种将3D打印线缆连接器作为医疗器械线缆连接器注射成型中间媒介的新应用。将3D打印的预成型零件,替代真实线缆连接器进行二次注射成型过程中的工艺参数摸索与调试,待注塑参数确定后再使用真实零件进行生产。以某线缆连接器为例,设计了用于二次注射成型参数调整的3D打印零件,选用3D打印用塑料制作了预成型零件并进行了线缆连接器内部芯模注射成型和外部包胶注射成型的注塑试验。对比发现,3D打印零件可以复现真实线缆连接器的注射成型效果和被注塑材料用量,材料成本大幅降低,同时大幅减少了样品制备周期,为3D打印技术在医疗器材及线缆连接器制造领域的应用提供了新思路。     

3D打印聚乳酸热塑挤压成型材料的研究及应用

对3D打印聚乳酸(PLA)热塑挤压成型材料的研究进展做了全面的综述。分析了PLA材料在3D打印材料中的优势,介绍了PLA材料的合成方法、结构与性能,以及3D打印PLA材料的改性方法、成型工艺与性能要求,并对3D打印PLA材料在生物医学中的应用做了详细描述;最后讨论了3D打印PLA材料未来的发展前景。     

3D打印用高分子材料及打印成型工艺参数优化研究进展

综述了近年来应用在3D打印成型技术中的高分子材料。其中,通用塑料包括综合性能优异的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、可生物降解的聚乳酸和聚己内酯;典型工程塑料和特种工程塑料主要包括聚碳酸酯和聚醚醚酮;热固性塑料主要有光敏树脂。不同的高分子材料性能不同,所采用的3D打印技术也各不相同,最终制备的3D打印制件应用领域也各不相同。除了对制件母材进行筛选外,3D打印工艺参数也会对制件质量产生显著的影响,而计算机辅助技术在这一方面的应用较为广泛。