柔性耗材的3D打印加工工藝概況

從3D打印材料發(fā)展過程來看，柔性材料是從普通PLA材料衍生而來的。它擁有硬質(zhì)材料沒有的高韌性、高彈性和可變形性，與人們?nèi)粘Ｉ?、工業(yè)應(yīng)用密不可分。柔性材料一般包括彈性體、凝膠體和軟物質(zhì)材料。當(dāng)前國內(nèi)外研究機構(gòu)依據(jù)熔融沉積成型（FDＭ）、立體光固化成型（SLＭ）、直寫成型（DIW）等3D成型模式開發(fā)出了一系列的柔性耗材和成型工藝，并在生物醫(yī)療、組織器官、人工智能、微納系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

目前，用于3D打印的柔性耗材主要包括熱塑性彈性體、橡膠、PDＭS、凝膠等高分子材料。根據(jù)耗材的成型難易程度，主要分為熔融擠出型和直寫成型兩種方式。熔融沉積型的原材料大多是熱塑性彈性體或者其改性材料。由于加工筒易、工藝成熟，各類彈性體也是由廠家大批量生產(chǎn)，供用戶購買使用。為了獲得最佳的打印效果，研究人員往往對原料進(jìn)行改性。Fei Feng等研究了PLA/TPU體系的力學(xué)性能，提出獲得最佳力學(xué)性能的配比，同時針對提高伸長率和表面粗糙度提出了材料改性的方案。Hao-YangＭi等則是利用TPU/PLA體系下優(yōu)良的力學(xué)性能，對組織工程支架生物相容性和空隙度進(jìn)行研究，得到了最佳的綜合性能。

直寫成型的原材料一般是橡膠、凝膠或特殊聚合物。由于這些材料流變性能差，直接加工耗材難度大，因此大多見于各實驗室中，通過直寫成型一步到位的方式進(jìn)行3D打印。A.Diaz Nocera等通過成功打印了膠原結(jié)構(gòu)，并提出了從膠原配方及整套成型工藝。Zhao Ｑin等通過直寫成型打印了PDＭS仿生材料，模擬了蜘蛛網(wǎng)的力學(xué)性能，并提出最佳的受力方式。John Morrow等通過直寫成型打印出了硅膠抓手，基本實現(xiàn)了抓取功能。除此之外，研究人員還開發(fā)了一些其它工藝技術(shù)。M.Landhraf等利用了噴霧打印技術(shù)制作了DE基材和電極，Huaishu Peng等則利用片材層壓技術(shù)制作了軟體交互機器人，實現(xiàn)高自由度運動。Patel D K等利用光固化技術(shù)制作了光固化樹脂，并改進(jìn)了配方工藝，使得打印的柔性耗材達(dá)到1000％的伸長率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了普通樹脂.

3D打印資訊拓展

透過3D打印及真空成型吸塑DIY制作朱古力？

Google Maps的AR擴增實境導(dǎo)航試用啟動

將廢棄塑膠料回收3D打印家具?

上一篇：金屬3D打印工藝注意事項
下一篇：3D打印與微納米打印的對比