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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    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

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。


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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中国化工网okmart.com


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。


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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“AdvancedOptical Materials”(高级光学材料)期刊上。


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