应用于3D打印的制备TPU母料线材的流程

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更新时间: 2021-07-29 17:14:22 查看次数: 490

应用于深圳3D打印的制备TPU母料线材的流程，首先TPU粒料需要在100°C烘箱中烘千2－3小时，其原因是热塑性材料均会有不同程度的吸水，由于我们选用的TPU加工温度在190°C左右，如果不提前烘干，在挤出机挤出过程中这些水汽会蒸发而成为内部的气泡，导致线材质量问题。

实验所用单螺杆为赛默飞的HAAKE单螺杆挤出系统，口模为2mm圆形孔。单螺杆三段温度按照厂商推荐加工温度，均设置为190°C。挤出线材温度较高时，具有一定的流动性，尺寸无法固定，将高温的挤出丝导入水槽进行冷却可迅速固定挤出丝尺寸。为获得连续的线材，使用牵引机在水槽的另一端持续牵引收集。口模尺寸略高于所需的尺寸，且存在挤出膨胀的现象，挤出丝尺寸会远高于实际需要的1.75mm。因而需要适当调节单螺杆的挤出速度以及牵引机的牵引速度，让牵引速度略高于挤出速度，这样就可以实现将粗挤出丝拉细的效果，通过二者的不断调节最终得到较为均一，直径保持在1.75mm左右的挤出丝。

在TPU基材中加入多壁碳纳米管可以实现材料的导电性。

在制成线材之前，我们先将MWCNT均匀分散在TPU基体中。实验中所用共混设备为HAAKE的密炼机。同样先将TPU粒料烘干，之后加入共混腔（温度设为190°C）中利用转子旋转搅拌，软件会记录搅拌转子的转矩，一开始转矩值较高，待粒料完全熔融以后，转矩值下降到一个平台值。之后逐量加入MWCNT粉末，加入以后，转矩值又会小幅升高，伴随着粉末逐渐分散均匀，转矩又会下降，直到再次下降到一个平台值，便是密炼机能实现的分散最均匀的状态。收集共混好的材料，对其进行切粒后，再加入到单螺杆中，与之前的步骤一致，可以制得直径1.75mm的连续复合材料线材。