雙組份異氰酸酯聚氨酯熱固成型技術(shù)研究.pdf

1、3D打印作為一種增材制造方式將會(huì)以快速、方便、個(gè)性化的特點(diǎn)在制造業(yè)中掀起一場(chǎng)革命。相比于傳統(tǒng)機(jī)械減材加工方式，3D打印具有效率高、速度快、個(gè)性化強(qiáng)等特點(diǎn)，3D打印涉及機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)、控制等學(xué)科，其中以材料學(xué)科發(fā)展最為關(guān)鍵。材料也是制約3D打印技術(shù)發(fā)展的瓶頸；研制和尋找新材料，實(shí)現(xiàn)新材料的3D打印成為研究的新亮點(diǎn)和難點(diǎn)。本文主要研究雙組份異氰酸酯聚氨酯熱固成型技術(shù)，重點(diǎn)針對(duì)其中的異氰酸酯聚氨酯的成分配比、混合特性、催化劑濃度和溫

2、度對(duì)等反應(yīng)時(shí)間的影響進(jìn)行了分析，并研制了3D打印擠壓裝置樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)了異氰酸酯聚氨酯的3D打印。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1.分析了多種異氰酸酯和聚醇反應(yīng)活性，以此為基礎(chǔ)調(diào)配了適合快速3D打印的異氰酸酯預(yù)聚體A、B組份配方，并分析和測(cè)量了其反應(yīng)時(shí)間與二月桂酸二丁錫（催化劑）之間的關(guān)系，并提出通過(guò)邵氏硬度作為反應(yīng)固化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的方案。
　　2.針對(duì)A、B組份混合不均勻和混合壓降大的特點(diǎn)，以異氰酸酯聚氨酯A、B組份的

3、粘度和密度作為物理參數(shù)前提，分析了A、B組份在SK靜態(tài)混合器中的混合不均勻度和混合壓降，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了SK靜態(tài)混合器。
　　3.針對(duì)異氰酸酯聚氨酯反應(yīng)受熱不均勻的特點(diǎn)，對(duì)加熱源熱風(fēng)槍進(jìn)行流熱耦合分析，得到了熱風(fēng)槍與聚氨酯的距離、熱風(fēng)槍出口溫度對(duì)聚氨酯表面溫度分布的影響，以獲得最均勻的聚氨酯表面溫度為前提，選擇了最佳距離和最佳熱源溫度。
　　4.分析了3D打印機(jī)的基本工作原理，在配合3D打印機(jī)進(jìn)給速度的前提條件下，設(shè)計(jì)了異