選擇性激光燒結(jié)塑料3D打印的隱患

盡管其幾十年的悠久文化歷史，選擇性激光燒結(jié)(SLS)仍然需要具有未開發(fā)發(fā)展?jié)摿?，形成企業(yè)使用以及其他3D打印管理方法難以通過制作的高質(zhì)量產(chǎn)品生產(chǎn)零件。3D打印一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，該技術(shù)最早在20世紀(jì)80年代中期由美國提出。3D掃描在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，對(duì)傳統(tǒng)的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響，是制造業(yè)有代表性的顛覆性技術(shù)。3D打印建模實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。生產(chǎn)提供高質(zhì)量塑料部件的3D打印的最大挑戰(zhàn)之一是通常以z軸的強(qiáng)度可以降低而觀察其機(jī)械系統(tǒng)性能強(qiáng)弱。

盡管 essentium 和 rize3d 等公司試圖克服這些局限性，但在制造熔絲方面進(jìn)行了新的修改，而且碳以類似立體光刻技術(shù)的方法證明了機(jī)械性能的改善，這些公司在為機(jī)器提供更多的各向同性元件方面是獨(dú)一無二的。

相比之下，SLS作為一種印刷技術(shù)，本質(zhì)上提供了更多的機(jī)械各向同性組件。另外，SLS印刷中的粉床是零件的天然支撐結(jié)構(gòu)，很難用FFF或SLA來印刷幾何和垂直“套料”零件。

結(jié)構(gòu)進(jìn)行聚合物以及如何有效解決SLS 3D打印的局限性

然而，由于商業(yè)上可獲得的熱塑性粉末數(shù)量有限，SLS受到材料的限制。

我們最近與 SLS 打印的發(fā)明者卡爾·德卡德（Carl Deckard）和結(jié)構(gòu)聚合物公司 Vikram Devarajan 的聯(lián)合創(chuàng)始人進(jìn)行了交談，了解他們對(duì) SLS 未來機(jī)遇的愿景，以及他們?nèi)绾卧O(shè)想材料開發(fā)，以應(yīng)對(duì) SLS 打印在整個(gè)價(jià)值鏈中的核心挑戰(zhàn)。

選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng)有一系列的價(jià)格點(diǎn)，但是許多系統(tǒng)有一個(gè)有限的溫度范圍和有限的材料選擇。值得注意的例外是大膽的。

表:PA =聚酰胺；TPE =熱塑性聚乙烯；PEEK =聚醚醚酮；PEKK =聚醚酮酮；TPU =熱塑性聚氨酯

今天SLS的主要問題限制之一是企業(yè)缺少一個(gè)可以以這種打印管理方法研究所需的粉末形式主義生產(chǎn)的材料，這反映在上表中所示的各種可用材料中。市售的塑料粉末通常需要通過分析以下兩種方式方法之一制成：冷凍研磨或溶劑型沉淀。

這些方法中的每一種都與許多所需的熱塑性塑料不兼容，而且這兩種方法都很昂貴，而且生產(chǎn)的粉末粒度分布很寬。

結(jié)構(gòu)聚合物旨在通過其通過短切纖維生產(chǎn)粉末的新方法來擴(kuò)大由SLS印刷的熱塑性粉末的范圍。紡織品加工設(shè)備的生產(chǎn)方法可以從各種熱塑性塑料制造粉末，并顯示出更好的受控粒度分布。

雖然尼龍12是今天我們最常見的SLS材料，但Carl和Vikram表示，結(jié)構(gòu)聚合物已經(jīng)可以展示了幾種不同高度發(fā)展商業(yè)經(jīng)濟(jì)利益的聚合物的生產(chǎn)，其中一個(gè)可接受的粉末目前中國不能直接用于SLS。

這些材料包括彈性體(特別是熱塑性聚氨酯)、幾種聚丙烯和聚酯。

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