本技术公开了一种纤维增强聚合物3D打印发泡制件及其应用,涉及3D打印技术领域。本发明所提供的纤维增强聚合物3D打印发泡制件,将具有特定结构特征的纤维与发泡剂、聚合物复合形成含有发泡剂的聚合物颗粒,该复合颗粒具有优异的变形能力,经过特定的熔融挤出‑3D打印堆叠的工艺流程后可以得到兼具有高精度和高强度的3D打印制件,所得制件的尺寸误差低至3%以下,拉伸断裂强度高达40N以上,相较于未加入纤维增强的发泡制件,拉伸断裂强力增加100%以上,同时具有轻量化的特点,密度≤0.85g/cm<supgt;3</supgt;。
背景技术
随着当下对于聚合物制件结构的不同要求愈发增多,具有优异的结构设计自由度的3D打印技术也受到越来越多的关注。然而现有的3D打印制件通常为实心结构,导致密度较高、质量较重,限制了其应用。为了减轻现有的3D制件的重量,在3D打印得到制件后对其进行发泡,是一种可行的方式,因为发泡可以使制件中富含泡孔,在同等的体积下重量更低,密度下降。但在制得3D打印制件后再进行发泡,存在制件尺寸难以控制等问题。通过调整工艺顺序,将发泡熔体可控堆叠形成3D打印制件,可以解决这一问题,然而泡孔结构的存在会显著降低打印制件的强度,且材料发泡膨胀的程度越高,制件的强度越低,这同样限制了3D打印发泡制件的应用。为了提高发泡制件的强度,可以向熔体中引入纤维,但纤维的引入又会导致制件的精度下降。为此,亟需寻找一种能够兼顾3D打印发泡制件的强度和尺寸精度的制备工艺。
实现思路