粉末型3d打印材料粘结剂选择
用于打印头喷射的粘结剂要求性能稳定，能长期储存，对喷头无腐蚀作用，粘度低，表面张力适宜，以便按预期的流量从喷头中挤出。且不易干涸，能延长喷头抗堵塞时间，低毒环保等。液体粘结剂分为几种类型：本身不起粘结作用的液体，本身会与粉末反应的液体及本身有部分粘结作用的液体。本身不起粘结作用的粘结剂只起到为粉末相互结合提供介质的作用．其本身在模具制作完毕之后会挥发到几乎不剩下任何物质．对于本身就可以通过自反应硬化的粉末适用，此液体可以为氯仿、乙醇等。对于本身会参与粉末成型的粘结剂，如粉末与液体粘结剂的酸碱性的不同，可以通过液体粘结剂与粉末的反应达到凝固成型的目的。而目前最常用的是以水为主要成分的水基粘结剂，对于可以利用水中氢键作用相互连接的石膏、水泥等粉末适用，粘结剂为粉末相互结合提供介质和氢键作用力，成型之后挥发。或者是相互之间能反应的，如以氧化铝为主要成分的粉末．可通过酸性粘结剂的喷射反应固化∞]。对于金属粉末，常常是在粘结剂中加入一些金属盐来诱发其反应。对于本身不与粉末反应的粘结剂，还有一些是通过加入一些起粘结作用的物质实现，通过液体挥发，剩下起粘结作用的关键组分。其中可添加的粘结组分包括缩丁醛树脂、聚氯乙烯、聚碳硅烷、聚乙烯吡咯烷酮以及一些其他高分子树脂等阳，琏勰'驯。选择与这些粘结剂相溶的溶液作为主体介质可应用，虽然根据粉末种类不同可以用水、丙酮、醋酸、乙酰乙酸乙酯等作为粘结剂溶剂，但目前均以水基粘结剂报道较多。
如前所述，要达到液体粘结剂所需条件，除了主体介质和粘结剂外，还需要加入保湿剂、快干剂、润滑剂、促凝剂、增流剂、pH调节剂及其他添加剂(如染料、消泡剂)等，所选液体均不能与打印头材质发生反应。加入的保湿剂如聚乙二醇、丙三醇等可以起到很好的保持水分的作用，便于粘结剂长期稳定储存p]。可加入一些沸点较低的溶液如乙醇、甲醇等来增加粘结剂多余部分的挥发速度，另外，丙三醇的加入还可以起到润滑作用，减少打印头的堵塞。对于一些以胶体二氧化硅或类似物质为凝胶物质的粉末，可加入柠檬酸等促凝剂强化其凝固效果。添加少量其他溶剂(如甲醇等)或者通过加入分子量不同的有机物可调节其表面张力和粘度以满足打印头所需条件。表面张力和粘度对打印时液滴成型有很大影响，合适的形状和液滴大小直接影响打印过程成型精度的好坏。为提高液体粘结剂流动性，可加入二乙二醇丁醚、聚乙二醇、硫酸铝钾、异丙酮、聚丙烯酸钠等作为增流剂，加快打印速。另外，对于那些对溶液pH值有特殊要求的粘结剂部分，可通过加入三乙醇胺、四甲基氢氧化氨、柠檬酸等调节pH为最优值。加入百里酚蓝指示，以保持粘结剂条件的最优化．对打印头液滴的形状也有影
响，挥发剩下的物质还可以起到一定的固化作用。另外，出于打印过程美观或者产品需求，需要加入能分散均匀的染料等。要注意的是，添加助剂的用量不宜太多，一般小于质量分数的10％，助剂太多会影响粉末打印后的效果及打印头的机械性能。
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