碳納米管復(fù)合材料的3D打印技術(shù)研究進(jìn)展

白楠

摘要：3D打印技術(shù)在一定程度上是結(jié)合計(jì)算機(jī)模型設(shè)計(jì)進(jìn)行較為快速的加工以及對(duì)復(fù)雜結(jié)合形狀進(jìn)行制造的增材制造技術(shù)之一，3D打印技術(shù)和以往相對(duì)來(lái)說(shuō)比較傳統(tǒng)的制造方法進(jìn)行比較可知，這種技術(shù)不僅能對(duì)工時(shí)進(jìn)行節(jié)約，同時(shí)還具有操作簡(jiǎn)單，不需要任何模具等優(yōu)點(diǎn)，由于該技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)一根據(jù)打印技術(shù)成型的核心以及設(shè)備等有效的生產(chǎn)熔融沉積塑型等一系列類型的3D打印技術(shù)，所以本文主要對(duì)現(xiàn)階段的碳納米管復(fù)合材料過(guò)程中的3D打印技術(shù)進(jìn)行不斷的分析，進(jìn)而提出以下內(nèi)容，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供相應(yīng)的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：3D打印技術(shù);碳納米管;復(fù)合材料;分析

對(duì)于現(xiàn)代高薪技術(shù)的發(fā)展而言，是無(wú)法離開材料的應(yīng)用，然而復(fù)合材料的快速發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)代材料應(yīng)用領(lǐng)域革命的前進(jìn)，復(fù)合材料主要是由兩種及以上的材料，通過(guò)相應(yīng)的加工工藝形成新的材料，同時(shí)復(fù)合材料的成型工藝主要是復(fù)合材料發(fā)展的重要基礎(chǔ)以及條件，通過(guò)多個(gè)世紀(jì)的快速發(fā)展，其中成型工藝已經(jīng)越來(lái)越成熟?，F(xiàn)如今在工業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，較為常見的成型工藝主要是分為模壓成型工藝以及根據(jù)數(shù)值傳遞模型成型工藝作為達(dá)標(biāo)的滲透成型技術(shù)，雖然是這些傳統(tǒng)的技術(shù)成熟度比較高，按時(shí)起成本也是較為昂貴的，效率普遍都是比較低，同時(shí)在制作模具方面的難度較多。所以最近幾年來(lái)所出現(xiàn)了很多新型的成型植被工藝，例如3D打印成型工藝等等，并且這些工藝技術(shù)的應(yīng)用也是相對(duì)較為熟練。

1 分析熔融沉積塑型

對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)，主要作為一種新型的3DP技術(shù)，并且也是應(yīng)用較為廣泛的一種增材制造技術(shù)，這種類型的打印機(jī)加熱噴頭是受到計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的，其中打印的材料主要是為絲狀的熱塑性聚合物，原材料將會(huì)被一個(gè)牽引輪的裝置直接的運(yùn)送到噴頭，在經(jīng)過(guò)加熱以及軟化和熔化后，從噴頭所擠出來(lái)的粘結(jié)一直到工作臺(tái)面上，之后快速的進(jìn)行冷卻并且固化，每一層的截面完成后工作態(tài)度將會(huì)下降一層的高度上，之后在繼續(xù)下一層的造型，如此進(jìn)行重復(fù)，一直到完成整個(gè)實(shí)體的造型，同時(shí)每層的厚度要根據(jù)其噴頭擠絲的直徑大小來(lái)進(jìn)行確定的。

2 分析選擇性的激光燒結(jié)成型

針對(duì)于這種而言，主要作為增材制造技術(shù)過(guò)程中較為重要的分支，同時(shí)也是一種相對(duì)較為成熟的3DP技術(shù)，主要可以在一定程度上通過(guò)采用二氧化碳激光束將其金屬和陶瓷等作出選擇性的燒結(jié)，其中粉磨主要是通過(guò)材料在鋪粉滾筒均勻的將其鋪到粉末的床上，這樣便可以通過(guò)粉磨移動(dòng)使其零件的制造變成為可能性。和傳統(tǒng)的處理方法存在著不同，這項(xiàng)技術(shù)在打印的時(shí)候是不需要剪切或者是自由進(jìn)行流動(dòng)的，在此之外采用這種技術(shù)工藝制備聚合物的復(fù)合材料另外的一個(gè)特點(diǎn)主要是只有粉磨形式的聚合物才可以進(jìn)行應(yīng)用，并且材料以及填充劑等是需要在成為3DP材料前便是需要進(jìn)行充分的混合。選擇性的激光燒結(jié)技術(shù)所選擇使用的材料主要是為金屬和陶瓷等，其中高分子的材料是存在著比較好的成型條件和成型的精度，更關(guān)鍵的便是這項(xiàng)技術(shù)沒(méi)有金屬燒結(jié)時(shí)難以克服的“球化”效應(yīng)，所以已經(jīng)成為了現(xiàn)如今應(yīng)用最為成功的一種打印材料，其中應(yīng)用廣泛的主要是包括了聚碳酸酯以及聚苯乙烯等等復(fù)合材料。

3 分析光固化立體成型以及數(shù)字處理成型分析

針對(duì)于3DP而言，主要根據(jù)成型的方式存在著而不同，可以將其戲份成為粘結(jié)材料的3D打印以及熔融材料的3D打印等等，其中光固化的3DP技術(shù)主要是集成了光固化的成型以及噴射成型優(yōu)點(diǎn)融為一體的技術(shù)，并且也是最早實(shí)用化的一種打印技術(shù)，其速度比較快和成型精度高等優(yōu)點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)以及數(shù)字化的處理成型原理主要是根據(jù)光固化進(jìn)行成型的，在這之中，SLA主要采用紫外光照射也太聚物所成型的，因?yàn)榍罢咧饕菫辄c(diǎn)到線、線到面的一種成型方式，然而對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，則是根據(jù)以面進(jìn)行疊加的方式，因此DLP的成型速度則是要把SLA快很多，但是所采用的樹脂主要是為光敏樹脂，其中的成分則視為光敏樹脂聚合物以及光引發(fā)劑等等，這些材料的發(fā)揮性比較小，能夠在紫外線光源的輻射下快速進(jìn)行固化，同時(shí)粘度相對(duì)比較低，并不會(huì)出現(xiàn)絮凝物對(duì)噴頭進(jìn)行堵塞，同時(shí)也是作為液態(tài)光敏樹脂的重要條件?，F(xiàn)如今比較常用的光敏樹脂主要是包括了以下幾種類型：一是為根據(jù)環(huán)氧樹脂以及含乙烯基醚基團(tuán)的陽(yáng)離子型光敏樹脂，在這之中，應(yīng)用最廣泛的便是為環(huán)氧樹脂。二是根據(jù)含有著不飽和的雙鍵樹脂作為主要的內(nèi)容，例如環(huán)氧丙烯樹脂以及聚氨酯丙烯酸酯主要是相對(duì)較為常用的光敏樹脂。三是根據(jù)自由基陽(yáng)離子進(jìn)行混合所形成的光敏樹脂，針對(duì)于這種自由基光固化以及陽(yáng)離子光固化的優(yōu)點(diǎn)，主要作為一體的一種光敏樹脂，并且現(xiàn)如今依然是一個(gè)熱點(diǎn)的研究話題。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行分析研究得出，3D技術(shù)主要作為一項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的重要材料制造工藝，和傳統(tǒng)的工藝對(duì)比，并不需要磨具，同時(shí)材料的利用效率比較高，成型相對(duì)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)不同類型的3DP工藝也存在著自身不同的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，呈現(xiàn)出一種百花齊放的狀態(tài)。

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作者簡(jiǎn)介：趙英（1981），男，漢族，河北保定人，?？疲砉こ處?，目前從事醫(yī)療器械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。