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3D打印用线材的制备与性能研究结论

更新时间: 2019-11-29 09:09:26  查看次数: 268    
采用聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为原料,通过桌面型挤出机分别制备了可完全生物降解的新型3D打印PLA线材以及PLA/PCL、PLA/PCL/ATBC共混物线材,再通过FDM 3D打印机分别制备PLA试样以及PLA/PCL、PLA/PCL/ATBC共混物试样。并且,通过表面粗糙仪测试、光学显微镜测试、拉伸测试、SEM、流变仪测试、接触角测试和摆锤冲击测试等手段对共混物线材与3D打印共混物试样进行了性能表征,得到以下结论:


PLA线材的制造及其可打印性能

  1. 在挤出温度190-195℃和螺杆转速2-5rpm的条件下,可以获得合格的PLA线材
  2. 当打印层高为0.1mm,打印温度为220℃,打印速度为60mm/s时,打印部件的质量最好,相对尺寸误差为0.011±0.005,表面粗糙度为5.2±0.6um,密度为1.16±0.07g/cm³,拉伸强度可达51.7±1.1MPa


3D打印用PLA/PCL线材的制备与性能的研究

  1. PCL添加量影响PLA/PCL共混物线材的制备。当PCL添加量控制在40%内时,随着PCL含量地增加,共混物线材的直径、密度、拉伸强度逐渐地减少,而共混物线材的表面粗糙度逐渐地增大
  2. PLA/PCL共混物线材的可打印性实验表明,PCL用量不同时,共混线材最适宜的打印温度也不同,最佳打印温度随着PCL含量的增大而略微降低
  3. PLA/PCL共混物线材3D打印制品的性能与PCL含量密切相关。随着PCL含量的增加,共混物线材打印试样的吸水率逐渐降低,疏水性逐渐增强;拉伸强度逐渐减小,而断裂伸长率与冲击强度逐渐地增大


ATBC对3D打印用PLA/PCL线材的制备与性能的影响研究

  1. 随着ATBC含量的增加,共混物线材的直径、表面粗糙度、拉伸强度逐渐变小,相容性得到改善
  2. 增容型PLA/PCL共混物线材的可打印性实验表明,ATBC的用量影响共混物线材的最佳打印温度。最佳打印温度随着ATBC含量的增大而略微降低
  3. 随着ATBC的加入,共混物打印制品试样的吸水率降低,拉伸强度降低,而冲击性能得到提高。当ATBC相对PLA/PCL共混物的用量为6%时,PLA/PCL共混物线材的3D打印制品的断裂伸长率可达94.6%,冲击强度可达10.5KJ/m²,较未添加ATBC时提高了61.5%



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