粉末型3d打印機(jī)材料的選擇

從三維打印技術(shù)的工作原理可以看出，其成型粉末需要具備材料成型性好、成型強(qiáng)度高、粉末粒徑較小、不易團(tuán)聚、滾動(dòng)性好、密度和孔隙率適宜、干燥硬化快等性質(zhì)，可以使用的原型材料有石膏粉末、淀粉、陶瓷粉末、金屬粉末、熱塑材料或者是其他一些有合適粒徑的粉末等。

成型粉末部分由填料、粘結(jié)劑、添加劑等組成。相對(duì)其他條件而言，粉末的粒徑非常重要。徑小的顆?？梢蕴峁┫嗷ラg較強(qiáng)的范德瓦爾茲力。但滾動(dòng)性較差，且打印過(guò)程中易揚(yáng)塵，導(dǎo)致打印頭堵塞；大的顆粒滾動(dòng)性較好，但是會(huì)影響模具的打印精度。粉末的粒徑根據(jù)所使用打印機(jī)類型及操作條件的不同可從1斗m到100斗m剛01。其次，需要選擇能快速成型且成型性能較好的材料。可選擇石英砂、陶瓷粉末、石膏粉末、聚合物粉末(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚苯乙烯、聚乙烯、石蠟等)，金屬氧化物粉末(如氧化鋁等)和淀粉等作為材料的填料主體．選擇與之配合的粘結(jié)劑可以達(dá)到快速成型的目的。加人部分粉末粘結(jié)劑可起到加強(qiáng)粉末成型強(qiáng)度的作用，其中聚乙烯醇、纖維素(如聚合纖維素、碳化硅纖維素、石墨纖維素、硅酸鋁纖維素等)、麥芽糊精等可以起到加固作用，但是其纖維素鏈長(zhǎng)應(yīng)小于打印時(shí)成型缸每次下降的高度，膠體二氧化硅的加入可以使得液體粘結(jié)劑噴射到粉末上時(shí)迅速凝膠成型[。除了簡(jiǎn)單混合，將填料用粘結(jié)劑(聚乙烯吡咯烷酮等)包覆并干燥可更均勻地將粘結(jié)劑分散于粉末中，便于噴出的粘結(jié)劑均勻滲透進(jìn)粉末內(nèi)部?；蛘邔⑻盍戏譃閮刹糠职玻渲幸徊糠钟盟峄辰Y(jié)劑包覆。另一部分用堿基粘結(jié)劑包覆，當(dāng)二者通過(guò)介質(zhì)相遇時(shí)，便可快速反應(yīng)成型。包覆方法也可有效減小顆粒之間的摩擦，增加其滾動(dòng)性，但要注意包覆厚度要很薄，介于0．1-1．0¨m之間∞1，221。

成型材料除了填料和粘結(jié)劑兩個(gè)主體部分，還需要加入一些粉末助劑調(diào)節(jié)其性能，可加入一些固體潤(rùn)滑劑增加粉末滾動(dòng)性，如氧化鋁粉末、可溶性淀粉、滑石粉等．有利于鋪粉層薄均勻[23,24]；加入二氧化硅等密度大且粒徑小的顆粒增加粉末密度。減隙率防止打印過(guò)程中粘結(jié)劑過(guò)分滲透：加入卵磷脂減少打印過(guò)程中小顆粒的飛揚(yáng)以及保持打印形狀的穩(wěn)定性等。另外，為防止粉末由于粒徑過(guò)小而團(tuán)聚，需采用相應(yīng)方法對(duì)粉末進(jìn)行分散