聚合物選擇性激光燒結(jié)研究進(jìn)展
時(shí)間：2022-12-21 10:30 來源：長(zhǎng)三角G60激光聯(lián)盟 作者：admin 閱讀：次
復(fù)旦大學(xué)的研究人員回顧了聚合物選擇性激光燒結(jié)（SLS）的基本機(jī)理和最新進(jìn)展，這對(duì)研究人員了解更多關(guān)于聚合物的奇妙增材制造方法有很大幫助。這篇評(píng)論發(fā)表在《 International Journal of Extreme Manufacturing》上。
當(dāng)假設(shè)粒子半徑恒定時(shí)，基于Frenkel-Eshelby模型介紹了SLS中聚合物的結(jié)合機(jī)制。此外，還研究了SLS聚合物部件的典型應(yīng)用，包括生物醫(yī)學(xué)、制藥、電子應(yīng)用等。“由于光學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)和熱學(xué)科的結(jié)合，激光燒結(jié)樹脂是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。要獲得具有優(yōu)異物理和機(jī)械性能的零件，有必要深入了解燒結(jié)機(jī)理、工藝參數(shù)的影響以及燒結(jié)過程的優(yōu)化，”主要作者WEI教授說。
復(fù)旦大學(xué)上海超精密光學(xué)制造工程研究中心KONG教授表示：“激光燒結(jié)零件已廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療器械和日常用品。”“然而，長(zhǎng)期以來，合適的SLS樹脂數(shù)量相對(duì)較少，一些特殊樹脂材料的燒結(jié)部件的機(jī)械性能和密度與塊狀材料之間仍存在差距。新材料、燒結(jié)機(jī)理和新應(yīng)用領(lǐng)域的研究仍需進(jìn)一步探索。”
復(fù)旦大學(xué)上海超精密光學(xué)制造工程研究中心主任Min Xu教授表示：“與注射成型、擠出成型和行業(yè)中廣泛使用的其他方法相比，激光燒結(jié)聚合物的效率仍然太低。要在行業(yè)中廣泛應(yīng)用聚合物燒結(jié)方法，創(chuàng)新和高效的新燒結(jié)方法需要研究和關(guān)注。”
Han教授表示：“聚合物顆粒聚結(jié)機(jī)理、新型SLS聚合物、高速聚合物燒結(jié)方法、燒結(jié)聚合物的后處理以及燒結(jié)過程的模擬將是近期非常重要的研究。”
來源：Advances in selective laser sintering of polymers, International Journal of Extreme Manufacturing (2022). DOI: 10.1088/2631-7990/ac9096
△（a）
SLS工藝示意圖；（b）兩種聚合物顆粒的聚合過程；（c）通過增材制造制造的踝足矯形器；（d）雙選擇性激光燒結(jié)微型片劑，黃色區(qū)域表示乙基纖維素區(qū)域，而藍(lán)色區(qū)域表示Kollicoat即時(shí)釋放區(qū)域。來源：Wei
Han, Lingbao Kong, Min Xu.
當(dāng)假設(shè)粒子半徑恒定時(shí)，基于Frenkel-Eshelby模型介紹了SLS中聚合物的結(jié)合機(jī)制。此外，還研究了SLS聚合物部件的典型應(yīng)用，包括生物醫(yī)學(xué)、制藥、電子應(yīng)用等。“由于光學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)和熱學(xué)科的結(jié)合，激光燒結(jié)樹脂是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。要獲得具有優(yōu)異物理和機(jī)械性能的零件，有必要深入了解燒結(jié)機(jī)理、工藝參數(shù)的影響以及燒結(jié)過程的優(yōu)化，”主要作者WEI教授說。
△SLS工藝示意圖。
復(fù)旦大學(xué)上海超精密光學(xué)制造工程研究中心KONG教授表示：“激光燒結(jié)零件已廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療器械和日常用品。”“然而，長(zhǎng)期以來，合適的SLS樹脂數(shù)量相對(duì)較少，一些特殊樹脂材料的燒結(jié)部件的機(jī)械性能和密度與塊狀材料之間仍存在差距。新材料、燒結(jié)機(jī)理和新應(yīng)用領(lǐng)域的研究仍需進(jìn)一步探索。”
復(fù)旦大學(xué)上海超精密光學(xué)制造工程研究中心主任Min Xu教授表示：“與注射成型、擠出成型和行業(yè)中廣泛使用的其他方法相比，激光燒結(jié)聚合物的效率仍然太低。要在行業(yè)中廣泛應(yīng)用聚合物燒結(jié)方法，創(chuàng)新和高效的新燒結(jié)方法需要研究和關(guān)注。”
△兩個(gè)相鄰粉末顆粒之間形成的頸部圖像。
Han教授表示：“聚合物顆粒聚結(jié)機(jī)理、新型SLS聚合物、高速聚合物燒結(jié)方法、燒結(jié)聚合物的后處理以及燒結(jié)過程的模擬將是近期非常重要的研究。”
△MID制造工藝示意圖。
來源：Advances in selective laser sintering of polymers, International Journal of Extreme Manufacturing (2022). DOI: 10.1088/2631-7990/ac9096
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