05 用于医疗产品增材制造的基于超高分子量聚乙烯的双组分原料
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有独特的性能,但熔体流量(MFR)极低,约为零,不适合用聚合物的标准方法进行处理。本文旨在研究不同等位PP含量的双组分UHMWPE基复合材料的摩擦学性质。复合材料采用三种方法制备:a)热压粉末混合物;b)颗粒热压缩;c)3D打印(FDM)。

结果表明,通过挤压复合(颗粒热压缩和3D打印)得到的UHMWPE基复合材料在力学和摩擦性能(耐摩擦性、摩擦系数、杨氏模量和屈服强度)方面均优于热压粉末混合物制备的复合材料。在保持高摩擦和力学性能以及广泛的载荷范围内必要的熔体流量(MFR)方面,最有效的是“UHMWPE+20%PP”复合材料,被推荐作为骨科摩擦单元复合形状产品(关节部件)的原料。
06 用于聚酰胺12激光烧结的材料适应性工艺策略的发展
聚合物激光烧结(SLS)是最有前途的增材制造技术之一,因为它可以制造具有高力学性能的复杂结构部件,而不需要额外的支撑结构。半结晶热塑性塑料,最好用于SLS,需要在一定的表面温度范围内加工,使材料同时存在于熔融状态和固态。根据最常见的加工模式,这些高温在整个建造阶段都可保持。在目前的技术状态下,这将导致高冷却时间和延迟的组件可用性。

本文通过工艺自适应方法、现场实验和数值模拟,证明了基于加深模型理解的材料自适应性加工策略可以克服这一缺点。这些策略是基于聚酰胺12在高温和准等温加工条件下,在粉末床表面以下几层开始结晶和凝固的事实。因此,等温结晶和固结特性是通过适应过程的材料表征来分析的。分析了激光加工过程中温度场对零件截面、层数和加工参数的影响,并将其与加工后的零件性能进行了关联。此外,通过控制零件冷却来均匀化零件热记录的可能性,可通过模拟方法得到加强。作者指出,材料相关的凝固特性必须作为几何相关和层相关的温度场的函数来考虑,并证明了对材料和部件性能的主要影响。从这些发现看出,新的加工策略的激光曝光过程以及在z方向上成形室的温度控制,可以加速LS过程和更均匀部件性能的早期可用性。