新型塑料材料在3D打印领域的应用研究

3D打印塑料材料影响打印效果,本研究基于3D打印技术的基本原理、3D打印技术的分类,对3D打印技术中的塑料材料的性能要求进行归纳。按照新型工程塑料、新型高分子塑料、新型生物塑料三大类别综述塑料材料在3D打印技术的应用和研究成果。指出当前研究存在的不足以及未来的重点、热点方向,为开发新型3D打印塑料材料提供思路。     

3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用

近年来,汽车产业出现了"以塑代钢"的轻量化趋势,随着3D打印技术的不断发展,3D打印塑料材料在汽车配件设计中应用广泛,能够有效地节省汽车研发周期,削减成本。概述了3D打印塑料材料的现状,包括其种类、形态及改进技术,及其对于汽车配件设计的影响;介绍了3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用,并对其在汽车配件设计中的未来发展趋势进行了探讨。     

3D打印用聚合物材料的研究进展

查阅了近几年3D打印聚合物材料方面的文献,对3D打印聚合物材料的类型进行了分类,并对其改性研究进展进行了整理。综述了生物可降解塑料聚乳酸、聚丁二酸丁二酯和聚己内酯,通用工程塑料丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料和聚酰胺,以及特种工程塑料聚醚醚酮3D打印聚合物及其改性材料;并列举了不同类型的3D打印聚合物材料在生物医学、汽车等领域的应用进展。     

全球3D打印塑料销售已达3.1亿美元

国际市场分析机构Smar Tech近日发布的一份报告《3D打印市场中的塑料:十年机会预测》称,目前,全球3D打印用塑料销售额已达到3.1亿美元,预计2019年将增至14亿美元。Smar Tech认为,随着消费市场和专业市场用户群的快速增长,生产3D打印机所使用的高附加值塑料材料领域呈现出高利润机会。用于3D打印的塑料材料主要包括ABS、聚乳酸、聚碳酸酯、聚丙烯、PS、丙烯酸酯树脂、尼龙和热固性塑料。在个人3D打印领域,Smar Tech认为,最大机会是更坚固耐用的     

不同3D打印技术塑料力学性能研究进展

介绍3D打印技术的产生及应用领域,阐述塑料作为3D打印材料的优势和常用于3D打印的塑料原材料种类。对熔融沉积成型、立体光固化成型以及选择性激光烧结等3D打印技术的基本工作原理和优缺点进行对比。综述不同3D打印技术制备的塑料及复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度等力学性能的研究进展,指出当前3D打印塑料制品存在的不足与改进方向,对3D打印塑料制品的发展前景进行展望。     

3D打印高分子材料研究进展

主要介绍了聚乳酸(PLA),聚己内酯(PCL),聚醚醚酮(PEEK),聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)等在3D打印技术中的应用,并且综述了这些材料相应的改性方法以及改性材料的应用性能。通过对已有3D打印材料的改性和扩充,3D打印产品将可以广泛应用到医疗、生物组织工程、工业、军事、航空航天等领域,3D打印技术也将成为一种主流的塑料加工技术。     

利用3D打印技术可将塑料废料变成时尚太阳镜

<正>比利时创业公司W.R.Yuma正在用3D打印和塑料废料来生产太阳镜。这些外观时尚的3D打印太阳镜的材料来自汽车仪表板、苏打水瓶甚至冰箱。W.R.Yuma成立于2015年,它的使命是:将回收塑料3D打印成时尚太阳眼镜,塑造废物的未来。制造3D打印太阳镜的所有材料都是回收材料。塑料废料回收后,它们被粉碎,制成线材,然后以0.04 mm的层厚进行打印,最后变成时尚的镜框。回收过程由荷兰公司     

盛禧奥MAGNUMABS树脂开拓3D打印新应用

<正>盛禧奥与德国著名3D打印公司ADVANC3D Materials合作,为该公司的3D打印丝状材料提供原材料。3D打印市场发展迅速,目前塑料在全球3D打印材料市场占据最大份额。这次盛禧奥与ADVANC3D Materials合作,为3D打印提供的材料包括:MAGNUM ABS树脂及医疗级树脂,EMERGE PC/ABS高级树脂。针对当前3D打印常用的直径1.75 mm及2.85 mm的卷轴丝状材料,盛禧奥均可提     

木质素基3D打印材料研究进展

综述了近年来木质素生物质在3D打印材料方面应用的研究进展。木质素作为由多种苯基丙烷单元通过不同的键链接构成的高分子聚合物,丰富的羟基、羰基和醚基等使其可以作为可再生生物基材料应用于3D打印领域。包括可降解塑料复合医学材料、木质素基水凝胶、木质素基3D打印热塑性材料等。重点介绍了不同提取方法得到的木质素的结构特征及与各种材料复合应用于各种3D打印技术方法,详细分析了木质素在3D打印材料应用中的优缺点,并为解决其局限性提出漆酶等对木质素结构进行修饰的思路。最后,对木质素在3D打印领域的应用前景提出了展望。     

Shapeways首推全彩色塑料3D打印材料

<正>近日,Shapeways公司宣布将推出全彩色塑料3D打印材料,这种3D打印材料在之前是鲜见的。之前,Shapeways公司利用彩色砂岩作为打印材料,虽然色彩感较强,但是作为一种打印材料,彩色砂岩的局限性很大,其材质较脆,基本上一摔即碎,不利于长期保存。在3D打印领域采用的技术,无论是SLS、SLA、DFM还是别的技术,打印出来的物质基本上是单一色调,如     

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。     

非溶剂致相分离3D打印聚合物的成型工艺研究

采用自行搭建的湿度可控的气辅式三维（3D）打印机,基于非溶剂致相分离原理,实现了常温下、高精度、低成本3D打印耐高温的聚合物材料。以聚醚酰亚胺（PEI）为例,探究了挤出压力、喷头直径、打印速度、打印环境相对湿度、打印层高等打印参数对成型质量的影响。结果表明,挤出丝料的宽度与打印速度、环境相对湿度有关,随打印速度和环境相对湿度的增大而减小;打印层高与挤出丝料的厚度有关,打印层高约等于挤出丝料的厚度的时,成型质量最好;通过多层沉积实验,得到最优的打印参数,成型了表面质量良好、精度高的PEI坯体。     

Tough thiourethane thermoplastics for fused filament fabrication

Fused filament fabrication (FFF) is the most common form of additive manufacturing. Most FFF materials are variants of commercially available engineering plastics. Their performance when printed can widely vary, thus there is an increasing volume of research on alternative materials with thermal and mechanical performance optimized for FFF. In this work, thiol–isocyanate polymerization is used for the development of a one‐pot synthesis for polythiourethane thermoplastics for tough three‐dimensional (3D) printing applications. The thiol–isocyanate reaction mechanism allows for rapid polymer synthesis with minimal byproduct formation and few limitations on reaction conditions. The resulting elastomer has high toughness and a low melting point, making it favorable for use as a 3D printing filament. The elastomer outperforms commercial filaments in tension when printed. Considering the rapid advancement of additive manufacturing and the limitations of many engineering polymers with the 3D printing process, these results are encouraging for the development of bespoke 3D printing thermoplastics. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2018 , 135, 45574.     

Manufacturing of polymer/metal composites by fused deposition modeling process with polyethylene

In this study, production of metal/polymer composites using polyethylene as the matrix with various contents of metal powder was investigated. Fused deposition modeling (FDM) process is one of the most popular and conventional additive manufacturing methods to produce three-dimensional (3D) specimens from computer-aided design data with complex geometry and lower prices in comparison with the alternative methods. Given the advantages of this process, it seems inevitable for the development of new materials. Utilizing semicrystalline plastics impose challenges for producing parts due to printing issues such as distortion and warpage. In this experimental work, a compounding production line was implemented to produce composite filaments with 25, 50, and 75 wt % of copper powder suitable for the FDM process. After dealing with printing issues, flexural, electrical conductivity, and bulk density tests were done. The micrographs of the specimens were examined via scanning electron microscopy to reveal the distribution of the copper particles. It is believed that the metal/polymer filament could be used to print new 3D parts. The material could be utilized in electromagnetic structures for some specific applications, such as shielding, with new properties. Also, by solving printing problems for a semicrystalline polymer, it can be encouraging to examine printing process for other rarely used thermoplastics. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48717.     

基于浆料形态的陶瓷3D打印技术的浆料体系研究进展

3D打印技术因其操作简单便捷、成型快速灵活、可制备复杂结构的器件等优点,在精密陶瓷零件制造方面具有广泛应用。本文根据3D打印陶瓷的材料形态综述不同3D打印技术在陶瓷制备方面的特点,重点介绍了陶瓷3D打印成型技术中直写式3D打印、光固化3D打印、喷墨3D打印等技术所涉及的粘结剂、分散剂等组分的应用及作用机理,并对水基和非水基两种类型的添加剂组分进行总结和探讨,以期为3D打印技术制备高性能陶瓷样件提供参考。     

混凝土3D打印材料及3D打印模板技术应用进展

混凝土3D打印是现代数字化制造的典型代表,因其智能化、个性化、绿色建造的工艺优势受到广泛关注。作为一种新型建造方式,3D打印为建筑业带来了颠覆性的影响,并对传统混凝土材料提出了全新的挑战。如何提升混凝土材料与3D打印技术的适应性,实现3D打印技术在建筑中的广泛应用是人们普遍关注的焦点。本文概述了混凝土3D打印技术的发展历程,系统论述了混凝土3D打印材料在流变性、可挤出性、可建造性以及力学性能方面的研究现状,同时,介绍了3D打印模板技术在装饰及异型构筑物上的典型应用,以期为混凝土3D打印的研究与未来工程发展提供一定的参考与借鉴。     

3D打印在包装工业中的应用与前景

综述了3D打印技术中熔融沉积成型技术、激光选区烧结法技术、光固化立体成型技术、分层实体制造技术四种方法的特点和应用,介绍了应用于3D打印技术中常用的材料以及3D打印技术在包装工业中的应用。指出在包装工业中采用3D打印技术具有的优势是其它同类包装制造技术无法比拟的,3D打印技术在未来的包装工业中有着十分广阔的应用前景。     

基于专利分析的3D打印技术及材料研究与应用进展

详述了3D打印技术的发展历程,具体介绍了3D打印技术的技术分类及其优缺点,对3D技术在我国的专利分布情况进行了初步分析,同时对3D打印技术在汽车工业、航天领域、医药行业和建筑行业的应用进行了梳理,并进一步展望了3D打印技术的发展趋势,通过互联网+3D打印,将创造出新的经济增长点,实现我国从传统制造向智能制造迈进。