2024年4月22日,据资源库了解,诺丁汉大学的科学家和工程师们开发出一种新的塑料颗粒涂层,这种涂层被用于3D打印,并极大地扩展了其功能和商业应用的可能性。这项技术使用了超临界二氧化碳来高效、有效且环保地涂覆PA-12聚合物颗粒,这种聚合物是3D打印中经常使用的材料,特别是在汽车和航空航天行业中的应用十分广泛。
整个涂层过程涉及将组分与超临界二氧化碳、聚(甲基丙烯酸异冰片酯)和单体一起添加到高压釜中,通过聚合反应在PA-12粉末上形成坚固的涂层。然后,这种处理过的粉末可用于粉末床熔融(PBF)工艺。研究团队使用EOS Formiga P100进行了一系列测试,特别是针对薄壁物体和带有悬垂组件的复杂结构,发现只需处理成型室中约20%的粉末即可实现部件的均匀着色。
这种新的涂层技术不仅可以为3D打印产品增添多种颜色,还能赋予抗霉和抗菌的特性,这些成果已经在《自然通讯》杂志上发表。通过单独调整不同粉末的比例,可以灵活获得各种颜色,实现了一种简单的系统,其中某些粉末按需称重,以便在任何一天都能打印出不同的颜色。此外,该团队开发了一种预测颜色的算法模型,进一步优化了颜色的精确复制。
Christopher Tuck教授,材料工程专家及增材制造中心的成员,强调了这一技术的重要性:“3D打印或增材制造的真正价值在于其定制独特产品的能力,但材料和属性的限制一直是其应用的瓶颈。这一新技术为材料的多功能化提供了便捷途径,而且不影响材料的加工性。”
Steve Howdle教授,化学学院院长,也对这项技术的未来潜力表达了乐观的看法:“通过简单但有效的颗粒涂覆技术,我们不仅解决了3D打印聚合物功能性的局限,还确保新的彩色聚合物粉末能够与现有的商业打印机完美兼容。这一技术的推广将为3D打印行业带来潜在的变革,特别是在提升环境适应性和功能性方面。”
此外,该团队还进行了生物膜测试,发现涂层部件比未涂层部件更能抵抗细菌和真菌,增强了产品的生物安全性。未来,这种技术可能会被广泛应用于生产更耐用、色彩丰富且具有生物防护功能的3D打印产品,从而推动3D打印技术在多个行业中的广泛应用。
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