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選擇性激光燒結(jié)塑料3D打印的隱患和挑戰(zhàn)

發(fā)布時間：2017-09-30 08:16:46  瀏覽次數(shù)：

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文章概述：幾十年的悠久歷史，選擇性激光燒結(jié)(SLS)仍然具有未開發(fā)潛力，形成使用其他3D打印方法難以制作的高質(zhì)量生產(chǎn)零件。生產(chǎn)高質(zhì)量塑料部件的3D打印的挑戰(zhàn)之一是通常以z軸的強(qiáng)度降低而觀察其機(jī)械性能強(qiáng)弱。東莞創(chuàng)域手板—3D打印
 
盡管其幾十年的悠久歷史，選擇性激光燒結(jié)(SLS)仍然具有未開發(fā)潛力，形成使用其他3D打印方法難以制作的高質(zhì)量生產(chǎn)零件。生產(chǎn)高質(zhì)量塑料部件的3D打印的挑戰(zhàn)之一是通常以z軸的強(qiáng)度降低而觀察其機(jī)械性能強(qiáng)弱。作為打印技術(shù)的SLS固有地提供了更多的機(jī)械各向同性的部件，此外，SLS打印中的粉末床作為零件的天然支撐結(jié)構(gòu)，使得難以使用FFF或SLA進(jìn)行打印的幾何以及垂直“嵌套”零件。

結(jié)構(gòu)聚合物如何解決SLS 3D打印的局限性。然而，由于有限數(shù)量的市售熱塑性粉末，SLS受到材料限制。此外，SLS設(shè)備開發(fā)落后于其他技術(shù)，封閉材料平臺許多大型SLS打印機(jī)制造商使用進(jìn)一步限制了新材料采用。SLS打印公司的發(fā)明者Carl Deckard及其結(jié)構(gòu)聚合物公司Vikram Devarajan的聯(lián)合創(chuàng)始人，就他們對SLS未來機(jī)會的看法以及他們?nèi)绾卧O(shè)想材料開發(fā)來解決SLS打印在整個價值鏈中的核心挑戰(zhàn)。
 

 
選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng)具有一系列價格點(diǎn)，但由于許多系統(tǒng)的溫度范圍有限，材料選擇有限。值得注意的例外是粗體。今天SLS的主要限制之一是缺少可以以這種打印方法所需的粉末形式生產(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通過以下兩種方法之一制成：冷凍研磨或溶劑型沉淀。

這些方法中的每一種都與許多期望的熱塑性塑料不相容，并且兩種方法都是昂貴的并且產(chǎn)生具有寬的粒度分布的粉末。結(jié)構(gòu)聚合物旨在通過其通過斬波纖維生產(chǎn)粉末的新方法來擴(kuò)大SLS打印的熱塑性粉末的范圍。其紡織加工設(shè)備的生產(chǎn)方法可以從廣泛的熱塑性塑料制造粉末，并且顯示出更好的受控粒度分布。
 
雖然尼龍12是今天常見的SLS材料，但Carl和Vikram表示，結(jié)構(gòu)聚合物已經(jīng)展示了幾種高度商業(yè)利益的聚合物的生產(chǎn)，其中可接受的粉末目前不能用于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。盡管材料多樣性是推動應(yīng)用應(yīng)用的必要條件，但從流程的角度來看，通過低溫研磨或溶劑型沉淀驗(yàn)證新粉末的時間表仍然非常慢，并且可以擴(kuò)大到滿足需求，而不會影響粉末質(zhì)量和一致性。新材料的商業(yè)化取決于材料供應(yīng)商和打印機(jī)制造商合作提供與其常規(guī)制造的類似物競爭的材料性能。

除了有限數(shù)量的可打印塑料粉末外，目前的SLS打印機(jī)還有幾種設(shè)備限制。由于早期使用SLS中的尼龍，大多數(shù)日期安裝的打印機(jī)只能達(dá)到200°C的高燒結(jié)溫度，因此不能燒結(jié)高性能聚合物(EOS和Oxford Performance Materials作為顯著的例外)。
 
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