在TPU弹性粉末上开发碳黑涂层,用于选择性激光烧结
Yu-Deh Chao1,2, Shu-Cheng Liu1,2, Dong-Quan Yeh1,2
1High Speed 3D Printing Research Center, National Taiwan University of Science and Technology, No. 43, Sec. 4, Keelung Rd, Taipei 106, Taiwan.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 13, 2024
概括
将碳黑添加到热塑性聚氨 (TPU) 粉末中,可以显著降低选择性激光烧结 (SLS) 中的激光反射率. 这一过程提高了材料密度,硬度,抗拉强度和功能组件在断裂时的延长.
科学领域:
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
背景情况:
- 选择性激光烧结 (SLS) 越来越多地用于功能部件.
- 开发新的材料和工艺对于SLS的适用性至关重要.
- 一些粉末的高激光反射率,如TPU,可以阻碍高效的烧结.
研究的目的:
- 为了研究碳黑表面涂层对SLS的TPU粉末的影响.
- 为了降低激光反射率并改善SLS打印TPU零件的机械性能.
- 为了优化涂层TPU粉末的SLS工艺参数.
主要方法:
- 碳黑被涂在TPU粉的表面上.
- 选择性激光烧结 (SLS) 用涂层TPU粉进行.
- 工艺参数包括75°C的预热,0.028 J/mm2的激光能量密度,0.4 wt%的碳黑和125μm的层厚度.
主要成果:
- 涂层TPU粉末的反射率为13.81%.
- 实现了最高的平均密度 (1.09 g/cm3),硬度 (78 A),抗拉强度 (7.9 MPa) 和破裂时的延长 (364.9%).
- 与未涂层TPU相比,反射率降低了1.78%,机械性能提高了33.9%,孔隙性减少.
结论:
- 用碳黑涂抹TPU粉末的表面涂层是一种有效的方法,可以减少SLS中的激光反射率.
- 这种修改显著提高了烧结部件的机械性能和密度.
- 开发的工艺为使用SLS与TPU生产高性能功能组件提供了可行的途径.
