氣相二氧化硅在FDM 3D打印技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用
軍工資源網(wǎng) 2022年05月16日FDM 3D打印技術(shù)即快速成型技術(shù)的一種,又稱增材制造,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。通俗來講就是利用高溫將材料融化成液態(tài),通過打印頭擠出后固化,最后在立體空間上排列形成立體實(shí)物。目前市面上FDM 3D輕量化耗材ePLA-LW一經(jīng)問世,便在航模領(lǐng)域掀起一股熱潮,受到了廣大航模愛好者的一致追捧,展現(xiàn)出了不俗的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,以及未來廣闊的應(yīng)用前景。
但ePLA-LW耗材采用發(fā)泡技術(shù),致使其材料本身強(qiáng)度大打折扣,降低近50%,也極大的制約了其發(fā)展。
納米氣相二氧化硅質(zhì)輕、粒徑小、粒度分布均勻、比表面積大,又因其表面存在不同狀態(tài)的孤立硅羥基(-OH)、鄰位硅羥基、雙重硅羥基等,故具有很高的表面活性。FDM 3D打印耗材以PLA(聚乳酸)材料為主,其分子鏈端含有活性羧基(-COOH)。兩者均能與含有環(huán)氧官能團(tuán)
)的ADR擴(kuò)鏈劑反應(yīng),由此可大膽推測:在一定條件下,氣相二氧化硅可通過ADR與PLA產(chǎn)生接枝反應(yīng),不僅解決了無機(jī)物與有機(jī)物界面相容性的問題,也能對(duì)材料起到極大的補(bǔ)充增強(qiáng),且利用自身質(zhì)輕的優(yōu)勢,達(dá)到輕量化的效果,將傳統(tǒng)輕量化與材料強(qiáng)度之間的矛盾得到有效平衡。
隨著FDM 3D打印行業(yè)的快速發(fā)展,用戶對(duì)材料的要求也越來越高,不再滿足于單一方面的性能要求,采用氣相二氧化硅對(duì)打印耗材進(jìn)行填充--輕量化--增強(qiáng)的改性方案將彌補(bǔ)ePLA-LW耗材發(fā)泡--輕量化所帶來的缺陷,為氣相二氧化硅進(jìn)入FDM 3D打印技術(shù)領(lǐng)域提供了一個(gè)多元化的切入角。