选择性激光烧结用聚合物基材料制备研究进展
2021-08-21冯东王博戚方伟胡天丁
冯东,王博,戚方伟,胡天丁
(1昆明理工大学化学工程学院,云南昆明 650500;2四川大学高分子材料工程国家重点实验室,四川大学高分子研究所,四川成都 610065)
3D打印(又称增材制造)起源于美国[1],该技术融合计算机科学、数控技术以及新材料等多领域先进成果,是近年来飞速发展的非传统先进制造方法,主要包括选择性激光烧结(SLS)[2]、熔融沉积成形(FDM)[3]、光固化成形(SLA)[4]、分层实体制造(LOM)[5]、三维喷绘打印(3DP)[6]等。3D打印技术优势在于自由成形,整体制造,不依赖模具,可小批量和定制化制造传统加工无法制备的复杂结构器件[7],为设计和制备应用于传感、催化、医用等领域的高性能多功能器件提供了技术支持[8-9],3D打印改变了人们生活方式和社会经济结构,被认为“将推动实现第三次工业革命”[10]。基于3D打印技术的现实意义和未来发展的重要性,世界各国将3D打印技术列为重点发展的新兴战略产业,并制定了一系列战略部署和政策方针,以期占领3D打印技术的制高点。我国也十分重视3D打印技术的研究,自20世纪90年代以来,我国在3D打印耗材、设备以及软件方面均作出了重要贡献。2017年12月,国家十二部门联合制定了《增材制造产业发展行动计划(2017—2020年)》。
SLS是一种重要且发展成熟的3D打印加工技术,具有成形精度高、材料利用率高、无需支撑等特点。聚合物材料是目前SLS加工应用最成功、最广泛的材料[2],以尼龙(PA)及其复合材料为主,虽然还开发出其他材料,如聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)和聚醚醚酮(PEEK)等[11-13],但相比可用于传统加工的聚合物材料,可用于SLS加工的聚合物材料种类少,很大程度上限制了SLS技术的发展和应用。……
