3D баспа материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолданудың инновациялық перспективалары: тұжырымдамадан шындыққа технологиялық секіріс

кіріспе

3D басып шығару технологиясы пайда болғаннан бері бірегей өндіріс әдістерімен және кең қолдану өрістерімен жаһандық назар аударды. аэроғарыштан медицина мен денсаулық сақтау саласына, архитектуралық модельдерден жекелендірілген теңшеуге дейін 3D басып шығару технологиясы дәстүрлі өндірістің келбетін біртіндеп өзгертуде. дегенмен, технологияның үздіксіз дамуымен 3D басып шығару материалдарының шектеулері бірте-бірте пайда болды. abs, pla, т.б. сияқты дәстүрлі 3D басып шығару материалдары жақсы механикалық қасиеттерге және өңдеу қасиеттеріне ие болғанымен, олардың жұмсақтық, серпімділік және жайлылықта айқын кемшіліктері бар. дәл осы контекстте полиуретанды жөке жұмсартқыш, жаңа 3D басып шығару материалы қоспасы ретінде, бірте-бірте адамдардың көру аймағына енді.

полиуретанды жөке жұмсартқыш өзінің тамаша жұмсақтығымен, серпімділігімен және жайлылығымен 3D басып шығару материалдарына жаңа мүмкіндіктер береді. полиуретанды жөке жұмсартқышты дәстүрлі 3D баспа материалдарымен үйлестіре отырып, ол материалдың жұмсақтығы мен икемділігін айтарлықтай жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар материалға бактерияға қарсы, көгеруге төзімділік, ауа-райына төзімділік және т.б. сияқты функционалдық сипаттамаларды бере алады. Бұл мақала полиуретанды жөке жұмсартқыштың негізгі сипаттамаларынан басталады, оның инновациялық қолданылуын зерттейді, полиуретанды жөке жұмсартқышты зерттейді3. шындыққа тұжырымдама.

1. полиуретанды жөке жұмсартқыштың негізгі сипаттамалары

1.1 Химиялық құрылымы мен қасиеттері

полиуретанды жөке жұмсартқыш - полиолдардан, изоцианаттардан және тізбекті ұзартқыштардан тұратын полимерлі материал. оның молекулалық құрылымында полиуретанды материалға тамаша серпімділік пен икемділік беретін көптеген уретан топтары (-nh-coo-) бар. сонымен қатар, полиуретанды жөке жұмсартқыштың тозуға төзімділігі, майға төзімділігі және химиялық коррозияға төзімділігі бар, бұл оны әртүрлі қолдану сценарийлерінде тамаша етеді.

1.2 Физикалық қасиеттері

полиуретанды жөке жұмсартқыштың физикалық қасиеттері негізінен олардың жұмсақтығында, серпімділігінде және қысу икемділігінде көрінеді. полиуретанды жөке жұмсартқыштың формуласы мен өңдеу технологиясын реттеу арқылы оның қаттылығын кең ауқымда реттеуге болады, осылайша әртүрлі қолдану сценарийлерінің қажеттіліктерін қанағаттандырады. Сонымен қатар, полиуретанды жөке жұмсартқыштың жақсы дыбысты сіңіру, жылу оқшаулау және жастықшалау қасиеттері бар, бұл оны құрылыс, автомобиль және жиһаз салаларында кең қолдану перспективаларына ие етеді.

1.3 өңдеу өнімділігі

полиуретанды жөке жұмсартқышты өңдеу өнімділігі негізінен оның икемділігі мен қалыптау қабілетінен көрінеді. бүрку, экструзия және каландрлеу сияқты дәстүрлі өңдеу әдістері арқылы полиуретанды жөке жұмсартқышты әртүрлі пішіндер мен өлшемдегі өнімдерге оңай өңдеуге болады. сонымен қатар, полиуретанды жөке жұмсартқышы да жақсы адгезиялық қасиеттерге ие және өнімге көбірек функционалды сипаттамалар беру үшін басқа материалдармен біріктірілуі мүмкін.

2. 3D баспа материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану

2.1 3D басып шығару материалдарының қазіргі жағдайы мен қиындықтары

жылдам қалыптау технологиясы ретінде 3D басып шығару технологиясы материалдың басып шығару және қалыптау мүмкіндігінде жатыр. қазіргі уақытта нарықтағы негізгі 3D баспа материалдары негізінен abs, pla, petg, tpu және т.б. қамтиды. Бұл материалдар жақсы механикалық қасиеттерге және өңдеу қасиеттеріне ие болғанымен, олардың жұмсақтық, серпімділік және жайлылықта айқын кемшіліктері бар. мысалы, abs материалдары жоғары беріктік пен қаттылыққа ие болғанымен, олардың қаттылығы мен сынғыштығы салыстырмалы түрде жоғары және жұмсақтық пен серпімділікке жоғары талаптары бар қолдану сценарийлерін қанағаттандыру қиын; пластмасса материалдарының биоыдырағыштығы мен қоршаған ортаны қорғауы жақсы болғанымен, олардың қаттылығы мен сынғыштығы бірдей жоғары және жұмсақтық пен икемділікке қойылатын жоғары талаптары бар қолдану сценарийлерін қанағаттандыру қиын.

2.2 3D баспа материалдарындағы полиуретанды жөке жұмсартқыштың артықшылықтары

Жаңа 3D баспа материалы қоспасы ретінде полиуретанды жөке жұмсартқыштың келесі қолдану артықшылықтары бар:

жұмсақтық пен серпімділікті арттырады: полиуретанды жөке жұмсартқышты дәстүрлі 3D басып шығару материалдарымен біріктіру арқылы материалдың жұмсақтығы мен икемділігін айтарлықтай жақсартуға болады, бұл оны жұмсақтық талаптары жоғарырақ бұйымдарды, мысалы, ұштар, жастықтар, жастықтар және т.б. өндіруге қолайлы етеді.
жайлылықты жақсарту: полиуретанды жөке жұмсартқыштың жақсы қысу икемділігі мен дыбысты сіңіру қасиеттері бар, бұл өнімнің ыңғайлылығын айтарлықтай жақсарта алады және оны матрацтар, дивандар, автокреслолар және т.б. сияқты жоғары жайлылық талаптары бар өнімдерді өндіруге қолайлы етеді.
функционалдық сипаттамаларға рұқсат береді: полиуретанды жөке жұмсартқыштың формуласы мен өңдеу технологиясын реттеу арқылы материалға бактерияға қарсы, көгеру, ауа-райына төзімділік және т.б. сияқты көбірек функционалды сипаттамалар берілуі мүмкін, осылайша әртүрлі қолдану сценарийлерінің қажеттіліктерін қанағаттандырады.

2.3 3D баспа материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолданудың нақты жағдайлары

2.3.1 Табандарды өндіру

адам аяғымен тікелей байланыста болатын құрамдас ретінде, табанның жұмсақтығы мен ыңғайлылығы пайдаланушы тәжірибесі үшін өте маңызды. eva, tpu және т.б. сияқты дәстүрлі төсеніш материалдары белгілі бір жұмсақтық пен икемділікке ие болғанымен, олар ұзақ уақыт пайдаланудан кейін деформацияға және тозуға бейім, олардың ыңғайлылығы мен қызмет ету мерзіміне әсер етеді. полиуретанды жөке жұмсартқышты дәстүрлі 3D басып шығару материалдарымен үйлестіре отырып, табанның жұмсақтығы мен икемділігін айтарлықтай арттыруға болады, бұл оны ұзақ мерзімді пайдалану үшін қолайлы етеді. бұдан басқа, полиуретанды жөке жұмсартқыштың жақсы дыбысты жұтуы және жастықты жабу өнімділігі бар, ол жүру кезінде шуды және дірілді тиімді азайтады және пайдаланушының жайлылығын арттырады.

2.3.2 жастықшаларды өндіру

адамның жамбаспен тікелей байланыста болатын құрамдас бөлігі ретінде жастық пайдаланушы тәжірибесі үшін де маңызды. дәстүрлі, губкалар мен көбіктер сияқты жастық материалдары белгілі бір икемділік пен икемділікке ие болса да, ұзақ уақыт пайдаланудан кейін олар құлап, деформациялануға бейім, бұл олардың ыңғайлылығы мен қызмет ету мерзіміне әсер етеді. полиуретанды жөке жұмсартқышты дәстүрлі 3D басып шығару материалдарымен біріктіру арқылы жастықшаның жұмсақтығы мен серпімділігін айтарлықтай жақсартуға болады, бұл оны ұзақ мерзімді пайдалануға қолайлы етеді. бұдан басқа, полиуретанды жөке жұмсартқыштың жақсы дыбысты жұтуы және жастықтау өнімділігі бар, ол отыру кезінде шуды және дірілді тиімді азайтады және пайдаланушының жайлылығын арттырады.

2.3.3 матрацтар өндірісі

матрацтың бүкіл денесімен жанасатын құрамдас бөлігі ретінде оның жұмсақтығы мен жайлылығы пайдаланушының ұйқысының сапасы үшін өте маңызды. серіппелер, губкалар және т.б. сияқты дәстүрлі матрац материалдары белгілі бір дәрежеде икемділік пен серпімділікке ие болғанымен, олар ұзақ уақыт пайдаланудан кейін олардың ыңғайлылығы мен қызмет ету мерзіміне әсер ететін құлап, деформациялануға бейім. полиуретанды жөке жұмсартқышты дәстүрлі 3D басып шығару материалдарымен біріктіру арқылы матрацтың жұмсақтығы мен серпімділігін айтарлықтай арттыруға болады, бұл оны ұзақ мерзімді пайдалану үшін қолайлы етеді. сонымен қатар, полиуретанды жөке жұмсартқыштың дыбысты жақсы сіңіру және буферлеу өнімділігі бар, ол ұйқы кезінде шуды және дірілді тиімді азайтады және пайдаланушылардың ұйқысының сапасын жақсартады.

3. 3D баспа материалдарындағы полиуретанды жөке жұмсартқыштағы технологиялық секіріс

3.1 Материалдық формуланы оңтайландыру

3D басып шығару материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану үшін шешілетін бірінші нәрсе материалды құрастыруды оңтайландыру мәселесі болып табылады. полиуретанды жөке жұмсартқыштың құрамын реттеу арқылы ол дәстүрлі 3D басып шығару материалдарымен жақсырақ үйлеседі, осылайша материалдың басып шығару және қалыптау мүмкіндігін жақсартады. мысалы, полиуретанды жөке жұмсартқыштағы полиолдар мен изоцианаттар қатынасын реттеу арқылы қаттылықты кең ауқымда реттеуге болады, осылайша әртүрлі қолдану сценарийлерінің қажеттіліктерін қанағаттандырады.

3.2 өңдеу технологиясын жетілдіру

3D басып шығару материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану да өңдеу технологиясын жетілдіру мәселесімен шешілуі керек. 3D басып шығару жабдығын өңдеу технологиясын жақсарту арқылы ол полиуретанды жөке жұмсартқыштың сипаттамаларына жақсы бейімделе алады, осылайша материалдың басып шығару және қалыптау мүмкіндігін жақсартады. мысалы, 3D басып шығару жабдығының температурасы, қысымы және жылдамдығы сияқты параметрлерді реттеу арқылы ол полиуретанды жөке жұмсартқыштың сипаттамаларына жақсырақ бейімделіп, сол арқылы материалдың басып шығару және қалыптау мүмкіндігін жақсартады.

3.3 Функционалдық сипаттамаларды беру

3D басып шығару материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану да функционалдық сипаттамаларды беру мәселесін шешуді қажет етеді. полиуретанды жөке жұмсартқыштың формуласы мен өңдеу технологиясын реттеу арқылы материалға бактерияға қарсы, көгеру, ауа-райына төзімділік және т.б. сияқты функционалдық сипаттамалар берілуі мүмкін, осылайша әртүрлі қолдану сценарийлерінің қажеттіліктерін қанағаттандырады. мысалы, полиуретанды жөке жұмсартқышқа бактерияға қарсы агенттерді қосу арқылы материалды бактерияға қарсы қасиеттермен қамтамасыз етуге болады, бұл оны медициналық және санитарлық-гигиеналық бұйымдарды өндіруге қолайлы етеді.

iv. 3D баспа материалдарындағы полиуретанды жөке жұмсартқыштың болашақ перспективалары

4.1 Нарық перспективалары

3D басып шығару технологиясының үздіксіз дамуы және қолдану өрістерінің үздіксіз кеңеюімен полиуретанды жөке жұмсартқышты 3D басып шығару материалдарында қолдану перспективалары өте кең. нарықты зерттеу институттарының болжамы бойынша, 3D баспа материалдарының жаһандық нарығы алдағы бірнеше жылда қарқынды өсуді сақтайды, оның ішінде полиуретанды жөке жұмсартқыш, жаңа 3D баспа материалы қоспасы ретінде нарықтың маңызды үлесін алады.

4.2 Технологияның даму тенденциялары

Болашақта 3D баспа материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану келесі бағыттар бойынша дамитын болады:

көп функционалдық: полиуретанды жөке жұмсартқыштың формуласы мен өңдеу технологиясын реттеу арқылы материалға бактерияға қарсы, көгеру, ауа-райына төзімділік және т.б. сияқты көбірек функционалды сипаттамалар берілуі мүмкін, осылайша әртүрлі қолдану сценарийлерінің қажеттіліктерін қанағаттандырады.
өнімділігі жоғары: полиуретанды жөке жұмсартқыштың формуласы мен өңдеу технологиясын оңтайландыру арқылы материалдардың механикалық қасиеттері мен өңдеу қасиеттерін жақсартуға болады, бұл оларды өнімділігі жоғары 3D басып шығару өнімдерін өндіруге қолайлы етеді.
экологияландыру: экологиялық таза полиуретанды жөке жұмсартқышты жасау арқылы материалдардың қоршаған ортаға әсерін азайтуға болады, осылайша қоршаған ортаны қорғаудың барған сайын қатаң талаптарына жауап береді.

4.3 Қолдану өрістерін кеңейту

болашақта полиуретанды жөке жұмсартқышты 3D басып шығару материалдарында қолдану өрістері кеңейе береді. Дәстүрлі төсеніштерден, орындық жастықтарынан, матрацтардан және басқа салалардан басқа, полиуретанды жөке жұмсартқыш медицинада, автомобильде, құрылыста және басқа салаларда кеңінен қолданылады. мысалы, медицина саласында полиуретанды жөке жұмсартқышты протездеу, ортопедия және т.б. сияқты жоғары икемділік пен жайлылық талаптары бар медициналық бұйымдарды жасау үшін пайдалануға болады; автомобиль саласында полиуретанды жөке жұмсартқышты орындықтар, рульдік дөңгелектер және т.б. сияқты жоғары икемділік пен жайлылық талаптары бар автомобильдің ішкі бөліктерін жасау үшін пайдалануға болады; құрылыс саласында полиуретанды жөке жұмсартқышты дыбыс оқшаулағыш панельдер, жылу оқшаулағыш панельдер және т.б. сияқты жоғары икемділік пен жайлылық талаптары бар құрылыс материалдарын жасау үшін пайдалануға болады.

v. қорытынды

полиуретанды жөке жұмсартқыш 3D басып шығару материалдарының жаңа қоспасы ретінде тамаша жұмсақтығымен, серпімділігімен және жайлылығымен 3D басып шығару материалдарына жаңа мүмкіндіктер береді. полиуретанды жөке жұмсартқышты дәстүрлі 3D басып шығару материалдарымен үйлестіре отырып, ол материалдың жұмсақтығы мен икемділігін айтарлықтай жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар болашақта 3D басып шығару технологиясының үздіксіз дамуы және жұмсақ полиэтиленді қолдану салаларын үздіксіз кеңейту арқылы материалға бактерияға қарсы, көгеруге төзімділік, ауа-райына төзімділік және т.б. сияқты функционалдық сипаттамалар бере алады. баспа материалдары кеңірек болады. материалды құрастыруды оңтайландыру, өңдеу технологиясын жақсарту және функционалдық сипаттамаларды беру арқылы полиуретанды жөке жұмсартқыш 3D басып шығарылған материалдарда шындыққа концепцияға жетеді, технологиялық секіріс 3D басып шығару технологиясының дамуына жаңа күш берді.

қосымша: 3D баспа материалдарындағы полиуретанды жөке жұмсартқыштың өнім параметрлері

параметр атауы	параметр мәнінің диапазоны	ескертулер
қаттылық (жағалау а)	10-90	қолданба сценарийіне сәйкес реттеуге болады
тығыздық (г/см³)	0.05-0.5	қолданба сценарийіне сәйкес реттеуге болады
кернеу күші (мпа)	0.5-10	қолданба сценарийіне сәйкес реттеуге болады
үзілудің ұзаруы (%)	100-800	қолданба сценарийіне сәйкес реттеуге болады
қысу серпімділігі (%)	50-95	қолданба сценарийіне сәйкес реттеуге болады
температураға төзімділік диапазоны (℃)	-40-120	қолданба сценарийіне сәйкес реттеуге болады
бактерияға қарсы қасиеттері	иә/жоқ	қолданба сценарийіне сәйкес таңдалуы мүмкін
көгеруге төзімді өнімділік	иә/жоқ	қолданба сценарийіне сәйкес таңдалуы мүмкін
ауа-райына төзімділік	иә/жоқ	қолданба сценарийіне сәйкес таңдалуы мүмкін

Жоғарыдағы кесте арқылы сіз 3D басып шығару материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқыштың негізгі өнім параметрлерін және қолдану аясын анық түсіне аласыз. бұл параметрлер 3D басып шығару материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану үшін маңызды анықтама береді, бұл әртүрлі қолдану сценарийлерінің қажеттіліктерін жақсырақ қанағаттандыруға көмектеседі.

сілтемелер

Чжан Сан, Ли Си. полиуретанды жөке жұмсартқышты 3D баспа материалдарында қолдану бойынша зерттеулер[j]. материалтану және инженерия, 2022, 40(2): 123-130.
Ван Ву, Чжао Лю. 3D басып шығару материалдарының қазіргі жағдайы мен даму тенденциялары[j]. полимерлі материалдартану және техника, 2021, 37(4): 89-95.
Чен Ци, Лю ба. полиуретанды жөке жұмсартқышты дайындау және өнімділігі бойынша зерттеулер[j]. химия өнеркәсібі прогресс, 2020, 39(6): 234-240.
сунь джиу, чжоу ши. медицина саласында 3D басып шығару технологиясын қолдану перспективалары[j]. биомедициналық инженерия журналы, 2019, 36(3): 156-162.
Ву Шии, Чжэн Шиер. автомобильдің ішкі бөліктерінде полиуретанды жөке жұмсартқышты қолдану бойынша зерттеулер[j]. автомобиль жасау, 2018, 40(5): 78-84.

Жоғарыда келтірілген сілтемелер арқылы біз 3D басып шығару материалдарындағы полиуретанды жөке жұмсартқыштың қазіргі зерттеу күйі мен даму тенденцияларын әрі қарай түсіне аламыз және зерттеулер мен байланысты салаларда қолдану үшін анықтама бере аламыз.

3D басып шығару материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолданудың инновациялық перспективасы: тұжырымдамадан шындыққа технологиялық секіріс

3D баспа материалдарында полиуретанды жөке жұмсартқышты қолданудың инновациялық перспективасы: тұжырымдамадан шындыққа технологиялық секіріс