聚合物選擇性激光燒結(jié)研究進展

來源：長三角G60激光聯(lián)盟

復(fù)旦大學(xué)的研究人員回顧了聚合物選擇性激光燒結(jié)（SLS）的基本機理和最新進展，這對研究人員了解更多關(guān)于聚合物的奇妙增材制造方法有很大幫助。這篇評論發(fā)表在《 International Journal of Extreme Manufacturing》上。

△（a） SLS工藝示意圖；（b）兩種聚合物顆粒的聚合過程；（c）通過增材制造制造的踝足矯形器；（d）雙選擇性激光燒結(jié)微型片劑，黃色區(qū)域表示乙基纖維素區(qū)域，而藍色區(qū)域表示Kollicoat即時釋放區(qū)域。來源：Wei Han, Lingbao Kong, Min Xu.

當(dāng)假設(shè)粒子半徑恒定時，基于Frenkel-Eshelby模型介紹了SLS中聚合物的結(jié)合機制。此外，還研究了SLS聚合物部件的典型應(yīng)用，包括生物醫(yī)學(xué)、制藥、電子應(yīng)用等。

“由于光學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)和熱學(xué)科的結(jié)合，激光燒結(jié)樹脂是一個極其復(fù)雜的過程。要獲得具有優(yōu)異物理和機械性能的零件，有必要深入了解燒結(jié)機理、工藝參數(shù)的影響以及燒結(jié)過程的優(yōu)化，”主要作者WEI教授說。

△SLS工藝示意圖。

復(fù)旦大學(xué)上海超精密光學(xué)制造工程研究中心KONG教授表示：“激光燒結(jié)零件已廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療器械和日常用品。”

“然而，長期以來，合適的SLS樹脂數(shù)量相對較少，一些特殊樹脂材料的燒結(jié)部件的機械性能和密度與塊狀材料之間仍存在差距。新材料、燒結(jié)機理和新應(yīng)用領(lǐng)域的研究仍需進一步探索?！?br />
復(fù)旦大學(xué)上海超精密光學(xué)制造工程研究中心主任Min Xu教授表示：“與注射成型、擠出成型和行業(yè)中廣泛使用的其他方法相比，激光燒結(jié)聚合物的效率仍然太低。要在行業(yè)中廣泛應(yīng)用聚合物燒結(jié)方法，創(chuàng)新和高效的新燒結(jié)方法需要研究和關(guān)注?！?br />

△兩個相鄰粉末顆粒之間形成的頸部圖像。

Han教授表示：“聚合物顆粒聚結(jié)機理、新型SLS聚合物、高速聚合物燒結(jié)方法、燒結(jié)聚合物的后處理以及燒結(jié)過程的模擬將是近期非常重要的研究?！?br />

△MID制造工藝示意圖。

來源：Advances in selective laser sintering of polymers, International Journal of Extreme Manufacturing (2022). DOI: 10.1088/2631-7990/ac9096