聚合物选择性激光烧结研究进展

来源：长三角G60激光联盟

复旦大学的研究人员回顾了聚合物选择性激光烧结（SLS）的基本机理和最新进展，这对研究人员了解更多关于聚合物的奇妙增材制造方法有很大帮助。这篇评论发表在《 International Journal of Extreme Manufacturing》上。

△（a） SLS工艺示意图；（b）两种聚合物颗粒的聚合过程；（c）通过增材制造制造的踝足矫形器；（d）双选择性激光烧结微型片剂，黄色区域表示乙基纤维素区域，而蓝色区域表示Kollicoat即时释放区域。来源：Wei Han, Lingbao Kong, Min Xu.

当假设粒子半径恒定时，基于Frenkel-Eshelby模型介绍了SLS中聚合物的结合机制。此外，还研究了SLS聚合物部件的典型应用，包括生物医学、制药、电子应用等。

“由于光学、材料科学、化学和热学科的结合，激光烧结树脂是一个极其复杂的过程。要获得具有优异物理和机械性能的零件，有必要深入了解烧结机理、工艺参数的影响以及烧结过程的优化，”主要作者WEI教授说。

△SLS工艺示意图。

复旦大学上海超精密光学制造工程研究中心KONG教授表示：“激光烧结零件已广泛应用于汽车、医疗器械和日常用品。”

“然而，长期以来，合适的SLS树脂数量相对较少，一些特殊树脂材料的烧结部件的机械性能和密度与块状材料之间仍存在差距。新材料、烧结机理和新应用领域的研究仍需进一步探索。”

复旦大学上海超精密光学制造工程研究中心主任Min Xu教授表示：“与注射成型、挤出成型和行业中广泛使用的其他方法相比，激光烧结聚合物的效率仍然太低。要在行业中广泛应用聚合物烧结方法，创新和高效的新烧结方法需要研究和关注。”

△两个相邻粉末颗粒之间形成的颈部图像。

Han教授表示：“聚合物颗粒聚结机理、新型SLS聚合物、高速聚合物烧结方法、烧结聚合物的后处理以及烧结过程的模拟将是近期非常重要的研究。”

△MID制造工艺示意图。

来源：Advances in selective laser sintering of polymers, International Journal of Extreme Manufacturing (2022). DOI: 10.1088/2631-7990/ac9096