3D打印是一種通過三維數(shù)字模型制作物理對象的過程,通常是通過鋪設(shè)材料的許多連續(xù)薄層來完成的。 而3D 打印材料是3D 打印技術(shù)重要的物質(zhì)基礎(chǔ),3D打印材料對于3D打印的重要性,相當于水之于魚,甚至可以說它是3D打印的靈魂。發(fā)展至今,3D材料種類已經(jīng)十分豐富,主要種類包括聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料等,一些新的納米材料又為3D打印賦予更多功能,如增韌和導電等。
熱塑性聚合物是最常見的3D 打印材料之一,目前越來越多的電子電器、半導體、汽車等行業(yè)的用戶開始引入3D打印技術(shù)?,F(xiàn)在他們對打印材料往往會有一個特別的需求——防靜電。
根據(jù)3D 打印方式方法的不同,需求材料的形態(tài)也有所不同。
例如熔融沉積成形(FDM)使用的是絲材,激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)則使用的是粉材。通常工業(yè)上常用的聚合物原料大多以顆粒為主,制成絲材或粉材都要進行二次加工,提高了3D打印耗材的使用成本,目前也有開始研發(fā)以顆粒為原料的3D打印裝備。
大多數(shù)常見的3D打印材料(例如ABS和PLA)通常都不導電,聚合物材料的改進正在推動該領(lǐng)域的發(fā)展。多種類型的聚合物,包括熱塑性塑料,熱固性塑料,彈性體,水凝膠,功能性聚合物,聚合物共混物和復合材料,都可以通過3D擠出印刷進行處理。隨著科技的發(fā)展可拉伸和導電的材料對于生物系統(tǒng)和人工智能具有極大的發(fā)展前景,研究人員開發(fā)方向是能夠一種材料中結(jié)合彈性和導電性的全新的材料。
TPU 是一種具有良好彈性的熱塑性聚合物,MWNCT多壁碳納米管通過提高TPU的剛度來增強其印刷能力。其硬度范圍寬且可調(diào),有一定的耐磨性、耐油性,適用于鞋材、個人消費品、工業(yè)零件等的制造。結(jié)合3D打印技術(shù)可以制造出傳統(tǒng)成形工藝難以制造的復雜多孔結(jié)構(gòu),使得制件擁有獨特且可調(diào)控的力學性能。
例如大連義邦創(chuàng)新型Nano-Force? S 3D TPU熱塑性聚合物顆粒,是3D打印導電材料,可加工成為TPU 線材。Nano-Force? S TPU 可以直接加工,也可以用來與同系聚合物共混,擠出線材可以滿足3D打印長久穩(wěn)定的導電性需求,電阻不會隨著時間的推移,紫外線照射,不同環(huán)境而降低導電性,同時具有優(yōu)異的耐磨性,高機械強度或其他綜合特性。并且對于打印的3D物體保留彈性,滿足廣泛的工業(yè)高導電需求,是一種理想的3D納米導電原材料之一。
3D打印技術(shù)作為一個新興技術(shù)逐漸流行,將對傳統(tǒng)的打印技術(shù)和方式帶來革命性的改變。目前在3D打印領(lǐng)域中發(fā)展最迅速、產(chǎn)值增長最明顯的應(yīng)屬快速模具技術(shù)。比如機械工業(yè)、電子工業(yè)、醫(yī)療、汽車制造、航天航空制造、輕工業(yè)、軍事、通訊等。目前全球已經(jīng)有不少知名企業(yè)在使用防靜電3D打印材料,如富士康、捷普、美光、大陸汽車等,主要應(yīng)用在電子產(chǎn)品測試工具、生產(chǎn)夾具、維修工具的3D打印。這種特殊性能的材料,已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),使企業(yè)受益。從汽車零部件到飛機起落架中都能應(yīng)用3D打印技術(shù)。
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