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民用化范畴 3D打印与生物塑料机械-立式注塑机的不解之缘

发布日期:2015/9/17 15:00:12

在该时代里,一些神奇的事物将横空出世。你只需要具有一台打印机,就能够运用塑料、金属、巧克力等各种材料来打印出 你想要的任何东西,如模具、个性化产品、飞机零部件甚至是人体器官。人们渐渐被这种神奇的机器所吸引。这种热潮导致在亚马逊、百思买这样的购物平台也能随 处可见3D打印机及耗材的身影。
 



民用化范畴 3D打印跟生物塑料的不解之缘
  

  目前,3D打印正由工业化用途越来越趋向于民用化用途。对于耗材,人们要求它更环保,更健康,而生物材料恰恰能够满足这种需要。在3D打印耗材领域,生物材料的应用已经出现。这篇文章将简要阐述生物塑料在当下3D打印角度中的应用。
  
  PLA(聚乳酸)
  
  PLA是一种可生物降解的热塑性脂肪族聚酯,它来源于可再生资源如玉米淀粉、甘蔗等。
  
   在熔融沉积制造(FDM)打印机中,PLA线条打印出来的样品成型好,不翘边,外观光滑。除此之外,它最大的优点还在于它的环保性,打印无气味。所以, 它常常作为课堂上打印教具的材料的不二之选。小朋友能够天马行空的打印出自己想要的东西。由于它是无毒无害,家长不需要有任何忧心。
  
   当下科学家也在积极地研究PLA在SLS打印机中的应用。例如来自新加坡南洋理工大学的TanKH等在应用SLS技术制造组织工程支架角度的研究中,采 用SLS技术成形生物可降解的高分子材料,聚L-乳酸(PLLA),制造了高孔隙度的组织工程支架,并对这个支架进行显微镜组织分析,发现其拥有生长能力。
  
  PVA(聚乙烯醇)
  
  PVA或聚乙烯醇是一种可生物降解的合成聚合物,它最大的特点就是它的水溶性。
  
  作为一种应使用于FDM中的新型打印线条,PVA在打印经历中是一种非常好的支撑材料。
  
  在打印经历落幕后,由之所组成的支撑部分能在水中完全溶解且无毒无味,所以能够很容易地从模型上清除。全球打印耗材知名生产商易生(Esun)已推出的PVC水溶性支撑材料在国内乃至国际都取得一致好评。在打印经历中,其跟PLA耗材的配合堪称完美。
  
  PHA(聚羟基脂肪酸酯)
  
  PHA是一种以植物为原料的生物基材料,这种生物基材料拥有可降解的特性。因为它无毒无害,当下它常常被用来制作医学器具、食品包装袋、儿童玩具、电子产品外壳等。
  
  回收时,因为它的可生物降解性,我们只需要像掩埋食品垃圾一模一样将其掩埋,它便可在土壤中自然降解。不只如此,它在淡水跟盐水中也能像在土壤中安静降解,而且不会留下任何颗粒物。
  
  在3D打印应用角度,它的应用类似于PLA。人们能够将其制作成线条应使用于3D打印机,跟PLA比较价格较高,而且加工窗口稍窄。
  
  PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)
  
  PBAT属于脂肪族-芳香族共聚酯,是己二酸丁二醇酯跟对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,拥有较好的延展性跟冲击性能;此外,还拥有优良的生物降解性.
  
  在3D打印领域,因其突出的柔韧性跟生物降解性,在桌面FDM打印机中将取得越来越广泛的应用。
  
  PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)
  
   采纳甘蔗乙烯生产的生物基乙二醇为原料合成的生物基PETG拥有FDA认证,被用来制造饮料、食物跟别的液体容器。出众的热成形性、坚韧性跟耐候性都使 PETG跟传统PC、抗冲改性亚克力有所不一样。PETG无须在热成型加工前进行预干燥处理,其成型周期短,温度低,成品率更高。而且,它能够持续产品的坚 韧性,阻止变黄。其内部含有的紫外线吸收剂可共挤成保护层,保护板材免受紫外线的影响。
  
  易生研发人员指,PETG作为一种新型的 3D打印材料,兼具PLA跟ABS的优点。在3D打印时,材料的收缩率十分小,而且拥有良好的疏水性,无需在密闭空间里特别贮存。因为PETG的收缩率 低,打印时运用或不运用加热床都行,在打印经历中几乎没有气味。易生推出的新品PETG将广泛应使用于医疗用品、日用消费品、包装、薄膜、型材管材以及纤维 等领域,其众多产品优势及环保可回收的特性,使得PETG产品拥有更为广阔的开发应用前景。
  
  PCL(聚已内酯)
  
  聚已内酯(PCL)是一种生物可降解聚酯,熔点较低,惟独60℃左右。跟大部分生物材料一模一样,它也是符合FDA认证可食品接触的材料。人们常常把它用作特别用途如药物传输立式注塑机设备、缝合剂等。同时,PCL还拥有形状记忆性。
  
   在3D打印中,PCL主要使用于FDM打印机。因为它熔点低,因此并不需要很高的打印温度,从而达到节能的目标。同时,也因为熔点低使得它能够有效避免人 员操作时的烫伤。当下业内人士正在着力研究PCL熔点低的优异特性,而且希望借助这种特性制造出儿童打印机。别的,由于其拥有形状记忆的特性,它使得打印 出来的东西拥有“记忆”,在特定条件下,能够使其恢复到原先设定的形状。
  
  前文中提到PCL材料可使用于医学领域,在3D打印中,同样能够用在医学领域,列如把它用来打印心脏支架,业内人士也在探究其越来越多的可能性。
  
  尼龙11
  
  尼龙11化学名称为聚十一酰胺(生物基材料),英文名称PolyUndecanoylamide,简称PA11,是以蓖麻油为原料合成的长碳链柔软尼龙,拥有密度小、强度高、尺寸稳定性强、化学性能稳定的特点,同时它还拥有电绝缘优良等优点。
  
   当下,它可使用于汽车工业、电子电器工业、军械工业等;得益于它质轻、耐潮湿、耐虫蛀、耐腐蚀的特点,人们还能够把它应使用于城巿煤气管道。这种管道施工方 便,运用寿命长。因为它良好的耐低温性能,也可应使用于食品工业,制作速冻食品的容器、各种包装材料、牛奶等液体食品的传输道。
  
  在3D打印领域中,它能够用FDM打印机制作柔软的产品,例如泳衣。由于其柔韧性不至于在打印经历中被破坏,而且因为其密度大,也能满足泳衣必须防水的需求。
  
  生物基TPU
  
   新一代生物基热塑性聚氨酯产品(生物基TPU)可再生资源含量高达60%,拥有优异的机械性能、冷绕曲性、抗水解性跟良好的粘着力、耐磨耐压、方便加工 回收、密度比石油基的TPU低,是一种轻质且成本效益高的原材料,可取代石油基热塑性聚氨酯跟热塑性弹性体运用。在3D打印领域,作为一种弹性线条材料, 拥有很广泛的应用,如打印鞋子、手环等。
  
  在传统制造业领域,3D打印的成本成为瓶颈,如3D打印取代制造业,成本往往高于传统模 具。但在有些特别领域,如医学领域,3D打印便能发挥它的定制优势。对于3D打印爱好者来说,3D打印能够让其头脑中天马行空的想法成为现实。这种发展动向对 不少像易生这样专业生产3D打印耗材的公司预示着:3D打印的春天在于民用。
  
  类似于电脑,3D打印机的发展发展动向正由工业用途转为民用。这种发展动向对于3D打印耗材来说表态了越来越多要求,如打印速度更高,颜色更丰富,而且可能混色打印。
  
  此外,对于民用更重要的是材料的环保性,生物材料恰恰满足这一需求。试想下您在家中便能打印出你想要的东西而免于毒害的忧心,该时代离我们不远!

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