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3D打印不再黑白,银纳米粒子结合聚合物粉体材料带来丰富色彩
2020年09月15日 发布 分类:行业要闻 点击量:132
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据外媒报道,来自杜伊斯堡-埃森大学的研究人员开发了一种新型粉末树脂,它可以使用台式激光粉末床熔接(LPBF)机器对彩色零件进行3D打印。而其关键就在于将少量等离子银纳米颗粒注入传统色塑性粉末。

3D打印

树脂材料中注入等离子银,打印出一系列黄色结构部件

目前的桌面LPBF系统只能制造白色或黑色的组件,该团队的新树脂可能会给现有的一些打印机带来一抹亮色。

目前,大约90%的热塑性粉末是基于聚酰胺的。尽管近年来有几种替代材料被推向市场,但它们往往缺乏现有树脂的流动性、光吸收和熔融特性。例如,热塑性聚氨酯(TPU)是一种具有高电阻特性的通用材料,但其不良的热性能阻碍了其被桌面系统用户广泛采用。针对于此,此前的研究确定了碳基光热敏化剂,如炭黑、石墨烯或纳米管,作为TPU的替代材料。作为代价,桌面LPBF用户只能打印黑色部件,相比粘合剂喷射或者挤出成型的用户,这是极大劣势。

此前的研究证明黄金同样有效,但银的优势在于,不仅成本低40倍,并且更容易分散。因此,研究小组采用了银胶体纳米粒子(NPs),并将其与聚合物微粒混合,得到了高分散性粉末。由于银胶体的等离子体表面共振峰值为397nm,所以胶体颜色呈黄色。

3D打印 

聚合物粉末与激光产生的银纳米粒子的胶体的制备过程

测试结果表明,这种粉体的体积密度比商用TPU低20%,流动性下降,打印部件所需能量是传统黑色零件的5倍。但进一步的研究正在进行,目标是生产其他颜色的部件。该研究成果发表在“Advanced Optical Materials”(高级光学材料)期刊上。

论文地址:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adom.202000473?HootPostID=30c1f254-e67f-4f1d-bdbe-9ce44031a907&Socialnetwork=twitter&Socialprofile=advscinews

编译 YUXI


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