主要是使用多种聚合物对ABS8391基材的共混改性,重点研究了其共混物合金的流变性能和力学性能的变化,探讨了其性能的变化对其应用于FDM工艺中会产生的影响和作用。本次内容主要从打印温度、成型件与加热板粘结力、翘曲程度三个方面对前文制备的部分合金材料进行表征。
分析认为,ABS熔融挤出后的冷却成型过程中由于体积收缩而导致内应力的产生,当内应力得不到释放或者材料本身抵抗内应力的能力较弱时会导致翘曲现象的出现。而共混物材料流变性能的变化会影响到材料内应力的释放以及材料本身抵抗内应力的能力。一方面当材料流动性较好时,在材料成型过程中,分子链运动较快而使内应力得到快速的消耗和释放,从而使其凝固后内应力的积累相对较少;另一方面当材料冷却成型后,其材料本身的模量越高,其抵抗内应力作用的能力越强。所以流动性最差的8391与8391/HR181共混物的翘曲度最大,而流动性相似以及模量接近的8391/K684D、8391/YH-791、8391/YH-803、8391/YH-501以及8391/YH-602T合金的翘曲度差异较少。而8391/D1124以及8391/D1161共混物合金的翘曲度最小一方面是由于其加工流动性好、模量高,另一方面是由于其成型件底层与加热板粘结最牢固。
由打印温度测试结果可知,聚合物熔体的加工流动性对其应用于FDM工艺时具有重要的影响。对具有相似熔融温度的聚合物而言,其流动性越差、熔融黏度越高,要求更高的加工熔融温度;成型流动性越好,可以适度降低其加工温度。同时,FDM工艺要求应用于其中的材料在相应打印温度下具有一定的熔体强度,当打印温度过高、流动性太好、熔体强度过低时,容易产生流涎,影响制品打印质量。
由对制品翘曲度的研究可知,在相应打印温度下,加工流动性较好、成型后模量较高、以及与加热板粘结力较好的ABS类材料的整体翘曲程度相对较小。当加工流动性好时,减少了材料成型过程中内应力的积累;而成型后较高的模量以及成型层与底部成型件具有较好粘结力的材料提高了材料成型过程中抵抗内应力作用的能力。
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