雖然越來越多的公司都相繼推出了專用的SLS激光燒結的3D打印尼龍粉末材料,但激光燒結對尼龍粉末的要求十分嚴格,要求具有較細的粒徑及窄的粒徑分布,粉末表面平整光滑,幾何形貌近似球形。
進口尼龍雖然燒結出了強度較好的塑料功能件,但預熱溫度高,預熱溫度窗口窄(僅為1℃~2℃),且需在氮氣保護中進行,未燒結粉末的重復利用率低,而且直接燒結尼龍只能在小臺面的SLS設備(臺面尺寸為320mm×320mm)上成形。
開發工藝性能優良的尼龍粉末的目的是優選一種燒結溫度適當、燒結件不易翹曲變形、力學性能優良的尼龍。最常用的尼龍牌號為尼龍6、尼龍66、尼龍11及尼龍12等。尼龍6和尼龍66由于分子中的酰胺基密度大而具有較高的吸水率,吸水破壞了尼龍分子間的氫鍵,在高溫下還會發生水解導致分子量下降,從而使制件的強度和模量顯著下降,尺寸發生較大變化。
尼龍12的熔融溫度最低,吸水率和成形收縮率都較小,因而被首選。使用溶劑沉淀法制備的粉末形貌和粒徑與溶劑有很大關系,粒徑分布集中在30~50m的粉末對SLS成形特別有利。因為在SLS成形過程中,粒徑太小不僅使粉末變得蓬松,堆密度降低,而且容易黏附在鋪粉輥上,不利于粉末的鋪平。粒徑過粗,則成形性能惡化,制件的表面粗糙。
華中科技大學采用以乙醇為主的溶劑沉淀法制備了尼龍12粉末,研究了溶劑、攪拌速度、溶解溫度、降溫工藝等對粉末粒徑及其分布、粉末幾何形貌的影響,在體系中加入了少量的異相成核劑,在降溫過程中增加了個成核階段的方法,最終成功制備了粒徑可控、分布窄、幾何形貌規則的尼龍12粉末,并在制備尼龍12粉末過程中加入了四組分抗氧化體系,對尼龍12粉末進行了防老化處理,取得了較好的效果
公安機關備案號:44030902000839
郭生
