3D打印用聚合物材料的研究进展

查阅了近几年3D打印聚合物材料方面的文献,对3D打印聚合物材料的类型进行了分类,并对其改性研究进展进行了整理。综述了生物可降解塑料聚乳酸、聚丁二酸丁二酯和聚己内酯,通用工程塑料丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料和聚酰胺,以及特种工程塑料聚醚醚酮3D打印聚合物及其改性材料;并列举了不同类型的3D打印聚合物材料在生物医学、汽车等领域的应用进展。     

新型塑料材料在3D打印领域的应用研究

3D打印塑料材料影响打印效果,本研究基于3D打印技术的基本原理、3D打印技术的分类,对3D打印技术中的塑料材料的性能要求进行归纳。按照新型工程塑料、新型高分子塑料、新型生物塑料三大类别综述塑料材料在3D打印技术的应用和研究成果。指出当前研究存在的不足以及未来的重点、热点方向,为开发新型3D打印塑料材料提供思路。     

3D打印改性聚乳酸性能研究进展

3D打印在近年来受到普遍关注,聚乳酸(PLA)作为一种在3D打印中最常见的材料,被广泛地使用。综述3D打印改性PLA材料的研究进展及其在多个领域的应用。介绍3D打印的基本工作原理、特点、PLA材料的性质及PLA作为3D打印材料的优势。分析物理改性和化学改性方法对3D打印PLA材料的力学性能、热稳定性、导电性、弹性和抗菌性的影响。总结打印方向、打印层高、打印温度、打印速度等工艺参数对3D打印PLA制品质量的影响。概括3D打印PLA在医学领域、工业领域和其他领域的应用,指出3D打印PLA材料面临的技术问题以及挑战,并提出其在今后的改进方向。     

粉煤灰/磷渣微粉改性水泥基3D打印材料的制备与工作性研究

建筑3D打印技术相对于传统建造技术具有效率高、成本低、污染小、安全性高等优点,但建筑3D打印材料限制了3D打印技术在建筑行业的发展.近年来,水泥基建筑3D打印材料的研究正受到越来越多研究人员的关注和青睐,相对于传统水泥基材料其需要有短的凝结时间,适宜的流动度,良好的可挤出性以及良好的可堆积性能,这样才可打印出完整的打印体.本文设计了不同配合比的粉煤灰(FA)/磷渣微粉(PS)改性水泥基3D打印材料,并对FA/PS改性水泥基3D打印材料的凝结时间、流动度以及可堆积性等进行了研究.研究结果表明:除FA10-50外,FA改性的水泥基3D打印材料以及SAC掺量为胶凝材料总量的15％时的PS改性的水泥基3D打印材料能满足建筑3D打印对凝结时间的需求;FA10-40、FA10-50、FA15-W、FA15-30、FA15-40的流动度在200 mm及以内,具有适宜的流动度,能满足建筑3D打印对流动度的要求,而PS改性的水泥基3D打印材料的流动度均大于200 mm,难以满足建筑3D打印对流动度的要求;FA15-10 、FA1540、FA15-50以及PS15-30和PS15-40能打印至50层且变形较小,具有良好的可堆积性能.     

热塑性聚氨酯(TPU)3D打印研究进展

热塑性聚氨酯(TPU)具有高弹性和生物相容性,在工业和医疗领域中均得到了广泛应用,3D打印技术进一步拓展了TPU材料在医疗领域的应用。但是,热塑性聚氨酯的部分性能特点不利于3D打印成型,在一定程度上限制了其在3D打印中的应用,因此,需要对TPU材料进行改性。从3D打印工艺、工艺参数、专用材料、掺杂改性及先进应用领域研究5个方面,综述了TPU材料3D打印的国内外研究进展。介绍了FDM和SLS 2种可用于TPU材料3D打印的工艺方法,并且对国内外TPU打印材料力学性能与掺杂改性的研究现状进行了总结。同时,分析了TPU材料3D打印在鞋类加工和医学研究领域的应用发展,并且对3D打印TPU在医疗领域的应用前景进行了展望。     

化工材料在3D打印领域的应用与发展

3D打印技术是制造业正在迅速发展的一项新兴技术。本文围绕化工材料在3D打印领域的应用与发展,阐述了3D打印材料的分类、化工材料的改性与典型的3D打印工艺、3D打印化工材料的应用及市场情况、我国3D打印化工材料的发展潜力等,提出了近期的发展重点建议。     

3D打印聚乳酸材料加工技术与应用进展

分析了可用于聚乳酸(PLA)材料加工的熔融沉积成型、激光烧结成型、立体光固化成型、熔体微分3D打印以及分层实体制造等3D打印技术的优缺点,详细介绍了不同3D打印技术下PLA材料的成型加工原理、产品质量的影响因素以及相应的PLA材料改性研究进展,并对3D打印PLA材料的加工技术以及在生物医学、工业产品、食品加工、航空航天等领域的应用进行了展望。     

3D打印用聚乳酸的改性及其应用研究进展

聚乳酸(PLA)具有独特的可生物降解性和生物相容性,是一种理想的3D打印材料。3D打印PLA材料应用广泛,特别是在生物医用领域。然而,PLA也存在着一些性能缺陷,在一定程度上限制了其在3D打印上的应用,因此需要对PLA进行改性。文章首先分析了PLA作为3D打印材料存在脆性大、耐热性差和易水解的性能缺陷;其次综述了3D打印PLA的改性方法,包括共聚改性、表面改性和共混改性;然后介绍了3D打印PLA材料的应用领域,包括生物医学领域和工业制造领域。最后文章介绍了具有优异耐热性和耐水解性的生物降解型立构聚乳酸,并对立构聚乳酸作为3D打印材料的前景进行了展望。     

3D打印用高分子材料及打印成型工艺参数优化研究进展

综述了近年来应用在3D打印成型技术中的高分子材料。其中,通用塑料包括综合性能优异的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、可生物降解的聚乳酸和聚己内酯;典型工程塑料和特种工程塑料主要包括聚碳酸酯和聚醚醚酮;热固性塑料主要有光敏树脂。不同的高分子材料性能不同,所采用的3D打印技术也各不相同,最终制备的3D打印制件应用领域也各不相同。除了对制件母材进行筛选外,3D打印工艺参数也会对制件质量产生显著的影响,而计算机辅助技术在这一方面的应用较为广泛。     

3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用

近年来,汽车产业出现了"以塑代钢"的轻量化趋势,随着3D打印技术的不断发展,3D打印塑料材料在汽车配件设计中应用广泛,能够有效地节省汽车研发周期,削减成本。概述了3D打印塑料材料的现状,包括其种类、形态及改进技术,及其对于汽车配件设计的影响;介绍了3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用,并对其在汽车配件设计中的未来发展趋势进行了探讨。     

混凝土3D打印材料及3D打印模板技术应用进展

混凝土3D打印是现代数字化制造的典型代表,因其智能化、个性化、绿色建造的工艺优势受到广泛关注。作为一种新型建造方式,3D打印为建筑业带来了颠覆性的影响,并对传统混凝土材料提出了全新的挑战。如何提升混凝土材料与3D打印技术的适应性,实现3D打印技术在建筑中的广泛应用是人们普遍关注的焦点。本文概述了混凝土3D打印技术的发展历程,系统论述了混凝土3D打印材料在流变性、可挤出性、可建造性以及力学性能方面的研究现状,同时,介绍了3D打印模板技术在装饰及异型构筑物上的典型应用,以期为混凝土3D打印的研究与未来工程发展提供一定的参考与借鉴。     

3D打印在弹性体领域的应用

以弹性体为打印材料的3D打印技术为熔融沉积快速成型、立体光固化、选择性激光烧结和聚合物喷射。简介热塑性弹性体打印材料和热固性弹性体打印材料,概述3D打印技术在弹性体制品生产中的应用,综述3D打印技术在弹性体领域的发展和挑战。光硫化或光固化是橡胶领域3D打印技术的发展趋势。     

3D打印用ABS研究进展

介绍了三维（3D）打印技术、熔融沉积成型（FDM）与3D打印用丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）存在的问题,讨论了3D打印用ABS材料的成分配方、制备工艺、打印工艺、性能与用途,并指出加大对ABS材料的研究力度,使其能够应用于3D打印的同时,不断提升其打印制品的力学性能,赋予其多种特殊性能,以扩宽3D打印ABS材料的应用范围,是重要的研究方向之一。     

3D打印聚乳酸热塑挤压成型材料的研究及应用

对3D打印聚乳酸(PLA)热塑挤压成型材料的研究进展做了全面的综述。分析了PLA材料在3D打印材料中的优势,介绍了PLA材料的合成方法、结构与性能,以及3D打印PLA材料的改性方法、成型工艺与性能要求,并对3D打印PLA材料在生物医学中的应用做了详细描述;最后讨论了3D打印PLA材料未来的发展前景。     

3D打印在包装工业中的应用与前景

综述了3D打印技术中熔融沉积成型技术、激光选区烧结法技术、光固化立体成型技术、分层实体制造技术四种方法的特点和应用,介绍了应用于3D打印技术中常用的材料以及3D打印技术在包装工业中的应用。指出在包装工业中采用3D打印技术具有的优势是其它同类包装制造技术无法比拟的,3D打印技术在未来的包装工业中有着十分广阔的应用前景。     

3D打印建筑技术及其水泥基材料研究进展评述

3D打印技术具有数字化、自动化、快速高效、无模、节省材料等特点,是一种低能耗、低排放的制造技术,也是制造业升级改革的关键技术。3D打印技术在传统建筑领域具有广阔的应用前景,能够极大缩短工程建设周期、提升建筑结构可设计性,它还是一种极端环境下极具潜力的施工技术。因此,3D打印建筑技术不仅受到科研工作者的青睐,更是得到国家的大力支持。本文系统评述了国内外基于水泥基材料的3D打印建筑技术的研究进展:首先介绍了基于水泥基材料的3D打印建筑技术的起源、发展及应用;然后从可打印性能、力学性能及耐久性能三个方面对3D打印水泥基材料研究进展进行了介绍;最后提出了关于3D打印建筑技术的思考与建议,并对其发展方向进行了展望。     

高聚物的新型3D打印材料开发进展

综述了一般3D打印技术的概念、产业及其发展。重点介绍了高聚物在3D打印材料中的应用。持续跟踪结果表明:一批新型高聚物的3D打印材料推向市场,一批国际知名化工公司也在积极介入3D打印业务。     

Digital light processing-stereolithography three-dimensional printing of yttria-stabilized zirconia

Digital light processing (DLP)-stereolithography three-dimensional (3D) printing is a well known technique for fabricating components with complex geometries. However, the application of DLP 3D printing to functional ceramics such as 8 mol% yttria-stabilized zirconia (8YSZ), which is one of the most extensively used electrolyte materials for solid oxide fuel cells, is still a great challenge. Therefore, the fabrication of fully 8YSZ monoliths via DLP 3D printing was attempted herein, including the preparation of UV-curable ceramic suspensions, shaping of green bodies, and debinding and sintering. The results show that intact green bodies printed using a 30 vol% 8YSZ-photosensitive resin suspension with 0.1 wt% oleic acid as the dispersant under the optimized printing conditions was sufficiently dense without connected pores after vacuum debinding and sintering in air. The successful fabrication of 8YSZ monoliths with design flexibility via 3D printing provides a simple method for preparing functional ceramic components and may expand the application of 3D printing technology to the energy field.