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銀納米粒子結(jié)合聚合物粉體材料實(shí)現(xiàn)3D彩色打印

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2020-09-16 17:27

據(jù)外媒報(bào)道,來(lái)自杜伊斯堡-埃森大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型粉末樹(shù)脂,它可以使用臺(tái)式激光粉末床熔接(LPBF)機(jī)器對(duì)彩色零件進(jìn)行3D打印。而其關(guān)鍵就在于將少量等離子銀納米顆粒注入傳統(tǒng)色塑性粉末。

 

3D打印不再黑白,銀納米粒子結(jié)合聚合物粉體材料帶來(lái)豐富色彩

樹(shù)脂材料中注入等離子銀,打印出一系列黃色結(jié)構(gòu)部件

 

目前的桌面LPBF系統(tǒng)只能制造白色或黑色的組件,該團(tuán)隊(duì)的新樹(shù)脂可能會(huì)給現(xiàn)有的一些打印機(jī)帶來(lái)一抹亮色。

 

目前,大約90%的熱塑性粉末是基于聚酰胺的。盡管近年來(lái)有幾種替代材料被推向市場(chǎng),但它們往往缺乏現(xiàn)有樹(shù)脂的流動(dòng)性、光吸收和熔融特性。例如,熱塑性聚氨酯(TPU)是一種具有高電阻特性的通用材料,但其不良的熱性能阻礙了其被桌面系統(tǒng)用戶(hù)廣泛采用。針對(duì)于此,此前的研究確定了碳基光熱敏化劑,如炭黑、石墨烯或納米管,作為T(mén)PU的替代材料。作為代價(jià),桌面LPBF用戶(hù)只能打印黑色部件,相比粘合劑噴射或者擠出成型的用戶(hù),這是極大劣勢(shì)。

 

此前的研究證明黃金同樣有效,但銀的優(yōu)勢(shì)在于,不僅成本低40倍,并且更容易分散。因此,研究小組采用了銀膠體納米粒子(NPs),并將其與聚合物微粒混合,得到了高分散性粉末。由于銀膠體的等離子體表面共振峰值為397nm,所以膠體顏色呈黃色。

 

3D打印不再黑白,銀納米粒子結(jié)合聚合物粉體材料帶來(lái)豐富色彩

聚合物粉末與激光產(chǎn)生的銀納米粒子的膠體的制備過(guò)程

 

測(cè)試結(jié)果表明,這種粉體的體積密度比商用TPU低20%,流動(dòng)性下降,打印部件所需能量是傳統(tǒng)黑色零件的5倍。但進(jìn)一步的研究正在進(jìn)行,目標(biāo)是生產(chǎn)其他顏色的部件。

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