碳納米管復合材料的3D打印技術研究進展

白楠

摘要：3D打印技術在一定程度上是結合計算機模型設計進行較為快速的加工以及對復雜結合形狀進行制造的增材制造技術之一，3D打印技術和以往相對來說比較傳統的制造方法進行比較可知，這種技術不僅能對工時進行節約，同時還具有操作簡單，不需要任何模具等優點，由于該技術的不斷發展，進一根據打印技術成型的核心以及設備等有效的生產熔融沉積塑型等一系列類型的3D打印技術，所以本文主要對現階段的碳納米管復合材料過程中的3D打印技術進行不斷的分析，進而提出以下內容，希望能夠為相關工作人員提供相應的參考價值。

關鍵詞：3D打印技術;碳納米管;復合材料;分析

對于現代高薪技術的發展而言，是無法離開材料的應用，然而復合材料的快速發展促進了現代材料應用領域革命的前進，復合材料主要是由兩種及以上的材料，通過相應的加工工藝形成新的材料，同時復合材料的成型工藝主要是復合材料發展的重要基礎以及條件，通過多個世紀的快速發展，其中成型工藝已經越來越成熟。現如今在工業進行生產的時候，較為常見的成型工藝主要是分為模壓成型工藝以及根據數值傳遞模型成型工藝作為達標的滲透成型技術，雖然是這些傳統的技術成熟度比較高，按時起成本也是較為昂貴的，效率普遍都是比較低，同時在制作模具方面的難度較多。所以最近幾年來所出現了很多新型的成型植被工藝，例如3D打印成型工藝等等，并且這些工藝技術的應用也是相對較為熟練。

1 分析熔融沉積塑型

對于這項技術，主要作為一種新型的3DP技術，并且也是應用較為廣泛的一種增材制造技術，這種類型的打印機加熱噴頭是受到計算機進行控制的，其中打印的材料主要是為絲狀的熱塑性聚合物，原材料將會被一個牽引輪的裝置直接的運送到噴頭，在經過加熱以及軟化和熔化后，從噴頭所擠出來的粘結一直到工作臺面上，之后快速的進行冷卻并且固化，每一層的截面完成后工作態度將會下降一層的高度上，之后在繼續下一層的造型，如此進行重復，一直到完成整個實體的造型，同時每層的厚度要根據其噴頭擠絲的直徑大小來進行確定的。

2 分析選擇性的激光燒結成型

針對于這種而言，主要作為增材制造技術過程中較為重要的分支，同時也是一種相對較為成熟的3DP技術，主要可以在一定程度上通過采用二氧化碳激光束將其金屬和陶瓷等作出選擇性的燒結，其中粉磨主要是通過材料在鋪粉滾筒均勻的將其鋪到粉末的床上，這樣便可以通過粉磨移動使其零件的制造變成為可能性。和傳統的處理方法存在著不同，這項技術在打印的時候是不需要剪切或者是自由進行流動的，在此之外采用這種技術工藝制備聚合物的復合材料另外的一個特點主要是只有粉磨形式的聚合物才可以進行應用，并且材料以及填充劑等是需要在成為3DP材料前便是需要進行充分的混合。選擇性的激光燒結技術所選擇使用的材料主要是為金屬和陶瓷等，其中高分子的材料是存在著比較好的成型條件和成型的精度，更關鍵的便是這項技術沒有金屬燒結時難以克服的“球化”效應，所以已經成為了現如今應用最為成功的一種打印材料，其中應用廣泛的主要是包括了聚碳酸酯以及聚苯乙烯等等復合材料。

3 分析光固化立體成型以及數字處理成型分析

針對于3DP而言，主要根據成型的方式存在著而不同，可以將其戲份成為粘結材料的3D打印以及熔融材料的3D打印等等，其中光固化的3DP技術主要是集成了光固化的成型以及噴射成型優點融為一體的技術，并且也是最早實用化的一種打印技術，其速度比較快和成型精度高等優點，這項技術以及數字化的處理成型原理主要是根據光固化進行成型的，在這之中，SLA主要采用紫外光照射也太聚物所成型的，因為前者主要是為點到線、線到面的一種成型方式，然而對于后者來說，則是根據以面進行疊加的方式，因此DLP的成型速度則是要把SLA快很多，但是所采用的樹脂主要是為光敏樹脂，其中的成分則視為光敏樹脂聚合物以及光引發劑等等，這些材料的發揮性比較小，能夠在紫外線光源的輻射下快速進行固化，同時粘度相對比較低，并不會出現絮凝物對噴頭進行堵塞，同時也是作為液態光敏樹脂的重要條件。現如今比較常用的光敏樹脂主要是包括了以下幾種類型：一是為根據環氧樹脂以及含乙烯基醚基團的陽離子型光敏樹脂，在這之中，應用最廣泛的便是為環氧樹脂。二是根據含有著不飽和的雙鍵樹脂作為主要的內容，例如環氧丙烯樹脂以及聚氨酯丙烯酸酯主要是相對較為常用的光敏樹脂。三是根據自由基陽離子進行混合所形成的光敏樹脂，針對于這種自由基光固化以及陽離子光固化的優點，主要作為一體的一種光敏樹脂，并且現如今依然是一個熱點的研究話題。

4 總結

通過對上述的內容進行分析研究得出，3D技術主要作為一項具有劃時代意義的重要材料制造工藝，和傳統的工藝對比，并不需要磨具，同時材料的利用效率比較高，成型相對比較簡單，同時不同類型的3DP工藝也存在著自身不同的優勢和特點，呈現出一種百花齊放的狀態。

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作者簡介：趙英（1981），男，漢族，河北保定人，專科，助理工程師，目前從事醫療器械設備的結構設計工作。