11月16日,中意創新合作周成都站活動上,四川大學高分子材料工程國家重點實驗室副主任夏和生介紹了最新研發成果。川大與意大利國家研究委員會聚合物、復合材料和生物材料研究所合作,在世界上首次實現了硅橡膠的選擇性激光燒結3D打印。四川大學研發的新技術,成形時間在2小時內,成本大幅降低,有利于硅橡膠3D打印技術的產業化推廣。
硅橡膠3D打印在醫用領域有廣闊應用前景。美國、德國等發達國家的3D打印知名企業都在研發硅橡膠3D打印技術。但硅橡膠材料特殊,不容易快速融化和冷卻的特性,并不能像熱塑性塑料或者金屬那樣經過加熱就能打印成形。
此前,中國工程物理研究院化工材料研究所對3D打印硅橡膠多孔材料進行了研究,并取得一定進展。研究人員開發了一種三維直寫-熱固化成型技術,搭建了由壓力注射筆和多軸移動平臺構成的打印系統,設計了具有動態可塑、靜態成型以及加熱固化定型的硅橡膠納米復合材料體系,成功實現了硅橡膠多孔材料的3D打印。
化工材料研究所:3D-SR的打印過程
四川大學高分子材料工程國家重點實驗室通過分子設計,合成了可熱塑加工的自修復硅橡膠(PDMS)彈性體材料,可進行超細粉體化。在此基礎上,川大與意大利國家研究委員會聚合物、復合材料和生物材料研究所合作,在世界上首次實現了硅橡膠的選擇性激光燒結3D打印。
選擇性激光燒結(SLS)法,采用紅外激光器作能源,使用的造型材料多為粉末材料。加工時,首先將粉末預熱到稍低于其熔點的溫度,然后在刮平棍子的作用下將粉末鋪平;激光束在計算機控制下根據分層截面信息進行有選擇地燒結,一層完成后再進行下一層燒結,全部燒結完后去掉多余的粉末,則就可以得到一燒結好的零件。
意大利參與合作的Marino Lavorgna研究員說,“選擇性激光燒結”這種手段能改變硅橡膠特性,解決了常規熱固性硅橡膠難以進行3D打印的難題。 目前,四川大學與意大利國家研究委員會通過硅橡膠3D打印,成功實現了對糖尿病患者專用鞋墊的定制,從雙腳的尺寸掃描、3D打印到最后產品成形,只需3個小時。
參考來源:四川日報
作者:粉體圈
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