硅烷偶联剂对氧化铝陶瓷浆料流动性能和3D打印性能的影响

基于光固化3D打印技术需要高固相含量、低黏度的陶瓷浆料以防止烧结陶瓷部件产生裂纹、孔洞、翘曲等缺陷,通过测试流变性能与固化性能,本文优化了树脂单体的选用及配比,采用KH550、KH560、KH570三种硅烷偶联剂对Al_(2)O_(3)粉体表面改性,以改善陶瓷浆料的流变性能和稳定性,探讨了硅烷偶联剂降低Al_(2)O_(3)陶瓷浆料体系黏度的机理,获得了固相含量为75%(质量分数)(体积分数为45.5%)、黏度为4540 mPa·s的Al_(2)O_(3)陶瓷浆料,并提出了一种光固化Al_(2)O_(3)陶瓷浆料制备的优化方法,这有望对用于制备复杂陶瓷的高固含量、低黏度的3D打印Al_(2)O_(3)陶瓷浆料提供帮助。

陶瓷油墨在不同接触角度下的3D打印性能研究

该研究将陶瓷颜料与紫外光固化聚合物结合,合成陶瓷油墨。分析了陶瓷油墨在不同接触角度下的3D打印性能。对所合成陶瓷油墨的流变性能进行了优化,以满足喷墨打印工艺的要求,并通过对基材的表面处理来控制UV固化陶瓷油墨的接触角。通过分析接触角控制对陶瓷墨滴及其3D打印性能的影响,探讨了陶瓷油墨的3D打印适用性。结果表明:无论分散剂的浓度如何,都可以观察到剪切稀释行为,即黏度随剪切速率的增加而降低;添加2.0mg/m^(2)分散剂的试样黏度最低,分散效果最佳;光引发剂的最佳用量为1.5wt%;接触角随着PFTS浓度的增加而成比例地增加,当PFTS浓度为1.0wt%时,该值在73.21°时达到最高。

3D打印PLCL/PLLA复合材料支架的体外降解性能研究

目的探讨左旋聚乳酸(PLLA)与聚-L-丙交酯-己内酯(PLCL)的复合对PLCL的三维(3D)打印性能及其打印支架降解性能的影响。方法采用共混手段制备了系列不同比例的PLCL(100%、90%、80%、70%、60%、50%)为基质相、PLLA(10%、20%、30%、40%、50%、100%)为分散相的复合材料;利用熔融沉积成型(FDM)3D打印技术,制备不同比例、不同填充率(40%、50%、60%、70%)的PLCL/PLLA无边框3D多孔支架;通过支架宏/微观结构的观察及其体外加速降解实验,考察复合材料3D打印性能及其支架的降解性能。结果在研究条件下,复合材料均可打印成孔隙贯通的多孔支架,复合材料的孔径随填充率的增加而缩小,由40%时733μm缩小为70%时200μm。相对于单纯PLCL,复合PLLA更有利于支架结构成型。降解实验显示:PLCL支架降解较快,70%填充率打印支架60 d时降解达到88.58%,而PLLA的加入可以减慢支架降解速率;降解过程中,所有支架都较好地保持了原有结构的完整性,无明显断裂或崩解,但PLCL支架整体结构缩小、孔径增大明显,而复合PLLA明显改善了支架缩小和孔径增大的现象;微观形貌变化显示,PLCL支架表面在降解过程中出现了大量微孔结构,而PLCL/PLLA复合材料支架表面出现了微孔结构和微裂缝结构。结论复合PLLA不仅改善了PLCL的3D打印性能,而且也改变了复合材料支架的降解性能;通过改变PLCL和PLLA的比例及3D打印填充率,可以调控支架的孔径、孔隙率及降解速率,为多种组织、器官的工程化构建提供可选择的支架材料。

铸造砂型3D打印技术应用及选型分析

研究了当前铸造砂型3D打印机的应用原理、工艺流程及主要性能,并对选型参考、应用等方面进行分析。结果表明,砂型3D打印技术相比传统树脂砂铸造技术有其先进性及优势,企业用户在选择砂型3D打印设备时,需根据自身企业产品的特点综合考虑,砂型3D打印在铸造上的应用工艺已相对成熟。

《3D打印混凝土材料性能试验方法》、《3D打印混凝土基本力学性能试验方法》标准编制工作启动

协会标准《3D打印混凝土材料性能试验方法》、《3D打印混凝土基本力学性能试验方法》编制组成立暨第一次工作会议于2019年7月26日在西安市召开。中国混凝土与水泥制品协会、中国混凝土与水泥制品协会3D打印分会、河北工业大学、东南大学、尧柏水泥集团等单位的48位代表参加了会议。

3D打印混凝土研究现状及前景展望

随着第四次工业革命朝人工智能方向迈进,建筑业迎来智能建造时代.3D打印混凝土技术所具有的高效、智能和精确等技术优势及其所带来的人力需求少、资源消耗少和环境负载低等经济和社会效益将使其成为建筑业智能建造发展的关键环节.但3D打印混凝土技术与传统混凝土技术有很大区别,无论是打印材料还是打印装备等都需进行技术变革.本文介绍了3D打印混凝土以层间弱界面和力学各向异性为代表的主要特征;分析了打印间隔、打印速率、挤出形状和打印路径等参数对打印效率和打印结构力学性能的影响;探讨了原材料选择及配合比设计对可打印性能及力学性能的作用;总结了3D打印混凝土力学性能测试方法及发展3D打印混凝土在材料制备和装备研发等方面所面临的主要问题,最后展望了3D打印超高性能混凝土在建筑业智能建造方面的未来前景.

Development of impact resistant 3D printed multi-layer carbon fibre reinforced composites by structural design

In this study,a high impact resistant multi-layered composite consisting of continuous carbon fibre/nylon(CCF)and short carbon fibre/nylon(SCF)layers is developed via 3D printing technology.The effect of CCF/SCF layers configuration on the impact resistance is investigated by low-velocity impact test,and the impact failure mechanism of the 3D printed composites is explored by microscopic observations and finite element(FE)simulation analysis.The results show that the 3D printed multi-layered composite with SCF layers distributed in the middle(HFA)exhibits higher impact resistant performance than the specimens with alternating SCF/CCF layers(HFB)and CCF layers distributed in the middle(HFC).The effect of CCF/SCF layers proportion on the impact performance is also studied by FE simulation,and the results show that the specimen with a CCF/SCF proportion of 7.0 exhibits the highest impact strength.