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高性能高分子材料3D打印装备工艺技术研发及应用示范
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TP334.8
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该成果属于先进制造与重大装备领域,围绕高性能高分子材料3D打印专用装备及专用料,构建了较为完整的原料到装备一体化系统。打破传统3D打印高分子制品的“有形无神”,使其能够成为承载结构件服务于中国航天航空、汽车及医疗等重要领域,解决了该技术尚不能广泛服务于中国工业化生产的主要问题之一。主要创新点包括: 1.创新性地研制了中低温/高精度激光控制系统:进行激光辐照下高精度中低温控制(100-400±10℃),保持高性能树脂处于最佳熔融成型状态;采用环状/主副双激光束构架,分别控制高性能树脂不同空间/时间的状态,实现树脂的直接熔融成型。 2.创新性地研制了基于高性能高分子材料的激光辅助熔融固化3D打印系统。针对以高性能高分子材料代表性的超高分子量聚合物难成型问题,构建用于此类材料成型的3D打印系统,填补国内外空白,为高性能、难加工高分子材料的加工成型提供解决途径。突破高熔点高强度、超高分子量和复合增强工程塑料粉末床激光选区烧结3D打印的系列关键技术,研制出针对上述材料粉末床激光选区烧结3D打印装备。 3.建立了激光辅助熔融固化3D打印系统专用高性能高分子材料体系。已研制出3D打印用各种高性能聚合物及其复合材料,以及树脂多相/多组分复合材料的结构与性能调控技术。实现微粉受迫熔覆成型技术。解决高性能聚合物熔点高、熔体粘度大、结晶不易控制等关键问题。通过树脂基体结构控制及加工助剂的选用,在保持材料优异物理性能的同时,提升其流动性、熔接性等加工性能,满足增材制造工艺要求,研发出具有自主知识产权的高熔体流动特性的增材制造专用高性能树脂材料。 该成果获授权发明专利49项,技术及相关产品可运用到航空航天、汽车等工业领域以及个性化定制辅助医疗器械,实现单件或小批量产品的快速制造。依靠相关激光技术辅助成型的3D打印装置及材料已实现产值2011.395万元。
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