據(jù)資源庫(kù)了解，湖南華曙科技最近公布了一款關(guān)于高分子材料粉末配比的相關(guān)專利，其中提到采用配比為20%新粉+80%余粉;可以客戶降低60%材料成本；同時(shí)經(jīng)過大量的測(cè)試驗(yàn)證，其成形樣件在物理性能和力學(xué)性能等方面表現(xiàn)良好。以下就是相關(guān)的詳細(xì)介紹，我們來(lái)看看這個(gè)專利是如何“化腐朽為奇跡”的。

華曙高科是全球第一家設(shè)備制造+材料研發(fā)的工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)航企業(yè)，自2009年成立以來(lái)，已成功研制出包括尼龍、碳纖維復(fù)合尼龍、玻璃微珠復(fù)合尼龍、礦物纖維復(fù)合尼龍、尼龍6、TPU等9種高分子3D打印材料，與合作伙伴聯(lián)合研發(fā)7款高分子3D打印材料，備受市場(chǎng)青睞。

為了降低客戶使用成本，全力推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，華曙高科充分考慮到客戶在質(zhì)量、技術(shù)和成本方面的要求，通過創(chuàng)新研發(fā)，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，成功提升高分子粉末材料的重復(fù)利用性，由之前的配粉5:5比例提升為2:8比例，即：配粉采用的配比為20%新粉+80%余粉，溢粉根據(jù)實(shí)際情況添加。

為何高分子粉末材料需要配比？

在傳統(tǒng)的選擇性激光燒結(jié)領(lǐng)域，打印完的粉包，除了工件外后，絕大部分是未被激光燒結(jié)粉末。這種長(zhǎng)期處于熱環(huán)境下的未被激光燒結(jié)的粉末，一般稱之為余粉。在下次進(jìn)行打印前，會(huì)將這些余粉進(jìn)行過篩處理后，配比一定新粉再投入到設(shè)備中進(jìn)行重復(fù)使用。

由于余粉長(zhǎng)期處于熱的環(huán)境下，粉末會(huì)發(fā)生老化，包括余粉的熔融體流動(dòng)性變差，粉末與粉末之間發(fā)生軟團(tuán)聚等問題，導(dǎo)致在新配的粉末中，如果余粉重量占比較多，燒結(jié)的工件將性能偏差，同時(shí)工件易出現(xiàn)橘皮等問題。所以新配的粉末中，余粉的量不能過多，絕大部分廠家推薦的新粉跟余粉的比例是5:5，使用到一定量時(shí)，所有的余粉都不能再次重復(fù)使用了。所以這樣會(huì)不斷產(chǎn)生無(wú)效粉末，不僅對(duì)客戶的生產(chǎn)成本產(chǎn)生極大的負(fù)擔(dān)，也會(huì)影響環(huán)境。

根據(jù)客戶生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，通常情況下我們綜合算得2：8是個(gè)分界線，即20%新粉+80%余粉，閑置的余粉越剩越多，將造成巨大浪費(fèi)。

舉個(gè)例子

如40kg高分子粉末采用5:5配比，以8%的排包密度進(jìn)行打印，那么結(jié)束后將會(huì)產(chǎn)生32kg左右的余粉，其中只有20kg余粉能夠配以20kg新粉再次重復(fù)使用，剩下的12kg余粉將完全閑置，依次類推，每一缸會(huì)產(chǎn)生12kg的閑置余粉無(wú)法使用，這將造成很大浪費(fèi)，無(wú)形中增加了生產(chǎn)成本。

2:8配比工藝可為客戶節(jié)省60%材料成本

為了降低客戶使用成本，全力推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，華曙高科通過創(chuàng)新研發(fā)，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，成功提升高分子粉末材料的重復(fù)利用率，由之前的配粉5:5比例提升為2:8比例，即：配粉采用的配比為20%新粉，80%余粉，溢粉根據(jù)實(shí)際情況添加。

目前華曙高科通過相關(guān)的技術(shù)，已經(jīng)有幾款材料實(shí)現(xiàn)了低比例的新粉，包括FS3300PA，F(xiàn)S3401GB，F(xiàn)S3300PA-F，F(xiàn)S3401GB-F材料等。無(wú)論采用新粉與余粉配比5:5，還是配比2:8，燒結(jié)的工件性能與工件表面基本一致。對(duì)于客戶而言，在采用新粉:余粉為2:8的成本能降低60%，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力能得到顯著提高。

可以舉一個(gè)例子，客戶采用華曙HT403P設(shè)備進(jìn)行打印，打印的包的高度約為400mm，打印的工件重量為7kg產(chǎn)品，那么他需要40kg的混合粉末，采用不同的配比成本如下：

工件成品性能穩(wěn)定，表面優(yōu)異

幫助客戶降低成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，減少能源消耗一直是華曙高科為之努力的目標(biāo)。經(jīng)過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，證明采用這種粉末配比，其燒結(jié)的工件不僅性能穩(wěn)定，而且工件表面一致性較好。采用20%比例新粉添加的情況下，客戶的余粉使用會(huì)于動(dòng)態(tài)平衡，并不會(huì)產(chǎn)生多余且無(wú)效的余粉。

華曙高科經(jīng)過大量工藝實(shí)驗(yàn)探索和性能測(cè)試驗(yàn)證，成功改進(jìn)粉末配比，其成形樣件在物理性能和力學(xué)性能等方面均表現(xiàn)良好：

一方面通過獨(dú)立自主開發(fā)的材料生產(chǎn)線，調(diào)節(jié)材料的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使余粉被激光熔化后的熔融體流動(dòng)性與新粉熔融體流動(dòng)性性能保持基本相同，確保工件表面不會(huì)產(chǎn)生橘皮。

另一方面，減少粉末與粉末之間的硬團(tuán)聚。當(dāng)粉末與粉末硬團(tuán)聚較多時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致粉末流動(dòng)性變差，使得工件總的孔隙率較高，影響工件性能；同時(shí)硬團(tuán)聚的粉末吸收激光能量后，粉末熔化的也不完全，粉末熔融體的流動(dòng)性較差，那么每次被激光融化的熔融體收縮也會(huì)不一致。為減少熱環(huán)境下粉末的硬團(tuán)聚，我們通過在制粉工藝提高粉末的熱穩(wěn)定性，使得在高溫?zé)岬沫h(huán)境下，粉末與粉末之間的硬團(tuán)聚減少，同時(shí)通過后期的物理方法，消除粉末與粉末之間的硬團(tuán)聚。

華曙高科這一技術(shù)手段已申請(qǐng)相關(guān)的發(fā)明專利，并取得正式授權(quán)?？吹竭@里我們不難知道簡(jiǎn)單的把粉末配比從5:5比例提升為2:8得到的效果是驚人的，這也是實(shí)踐出真知的一個(gè)典型案例了，其實(shí)創(chuàng)新并不難，我們需要多去發(fā)現(xiàn)。

據(jù)資源庫(kù)了解，湖南華曙科技最近公布了一款關(guān)于高分子材料粉末配比的相關(guān)專利，其中提到采用配比為20%新粉+80%余粉;可以客戶降低60%材料成本；同時(shí)經(jīng)過大量的測(cè)試驗(yàn)證，其成形樣件在物理性能和力學(xué)性能等方面表現(xiàn)良好。以下就是相關(guān)的詳細(xì)介紹，我們來(lái)看看這個(gè)專利是如何“化腐朽為奇跡”的。

華曙高科是全球第一家設(shè)備制造+材料研發(fā)的工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)航企業(yè)，自2009年成立以來(lái)，已成功研制出包括尼龍、碳纖維復(fù)合尼龍、玻璃微珠復(fù)合尼龍、礦物纖維復(fù)合尼龍、尼龍6、TPU等9種高分子3D打印材料，與合作伙伴聯(lián)合研發(fā)7款高分子3D打印材料，備受市場(chǎng)青睞。

為了降低客戶使用成本，全力推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，華曙高科充分考慮到客戶在質(zhì)量、技術(shù)和成本方面的要求，通過創(chuàng)新研發(fā)，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，成功提升高分子粉末材料的重復(fù)利用性，由之前的配粉5:5比例提升為2:8比例，即：配粉采用的配比為20%新粉+80%余粉，溢粉根據(jù)實(shí)際情況添加。

為何高分子粉末材料需要配比？

在傳統(tǒng)的選擇性激光燒結(jié)領(lǐng)域，打印完的粉包，除了工件外后，絕大部分是未被激光燒結(jié)粉末。這種長(zhǎng)期處于熱環(huán)境下的未被激光燒結(jié)的粉末，一般稱之為余粉。在下次進(jìn)行打印前，會(huì)將這些余粉進(jìn)行過篩處理后，配比一定新粉再投入到設(shè)備中進(jìn)行重復(fù)使用。

由于余粉長(zhǎng)期處于熱的環(huán)境下，粉末會(huì)發(fā)生老化，包括余粉的熔融體流動(dòng)性變差，粉末與粉末之間發(fā)生軟團(tuán)聚等問題，導(dǎo)致在新配的粉末中，如果余粉重量占比較多，燒結(jié)的工件將性能偏差，同時(shí)工件易出現(xiàn)橘皮等問題。所以新配的粉末中，余粉的量不能過多，絕大部分廠家推薦的新粉跟余粉的比例是5:5，使用到一定量時(shí)，所有的余粉都不能再次重復(fù)使用了。所以這樣會(huì)不斷產(chǎn)生無(wú)效粉末，不僅對(duì)客戶的生產(chǎn)成本產(chǎn)生極大的負(fù)擔(dān)，也會(huì)影響環(huán)境。

根據(jù)客戶生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，通常情況下我們綜合算得2：8是個(gè)分界線，即20%新粉+80%余粉，閑置的余粉越剩越多，將造成巨大浪費(fèi)。

舉個(gè)例子

如40kg高分子粉末采用5:5配比，以8%的排包密度進(jìn)行打印，那么結(jié)束后將會(huì)產(chǎn)生32kg左右的余粉，其中只有20kg余粉能夠配以20kg新粉再次重復(fù)使用，剩下的12kg余粉將完全閑置，依次類推，每一缸會(huì)產(chǎn)生12kg的閑置余粉無(wú)法使用，這將造成很大浪費(fèi)，無(wú)形中增加了生產(chǎn)成本。

2:8配比工藝可為客戶節(jié)省60%材料成本

為了降低客戶使用成本，全力推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，華曙高科通過創(chuàng)新研發(fā)，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，成功提升高分子粉末材料的重復(fù)利用率，由之前的配粉5:5比例提升為2:8比例，即：配粉采用的配比為20%新粉，80%余粉，溢粉根據(jù)實(shí)際情況添加。

目前華曙高科通過相關(guān)的技術(shù)，已經(jīng)有幾款材料實(shí)現(xiàn)了低比例的新粉，包括FS3300PA，F(xiàn)S3401GB，F(xiàn)S3300PA-F，F(xiàn)S3401GB-F材料等。無(wú)論采用新粉與余粉配比5:5，還是配比2:8，燒結(jié)的工件性能與工件表面基本一致。對(duì)于客戶而言，在采用新粉:余粉為2:8的成本能降低60%，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力能得到顯著提高。

可以舉一個(gè)例子，客戶采用華曙HT403P設(shè)備進(jìn)行打印，打印的包的高度約為400mm，打印的工件重量為7kg產(chǎn)品，那么他需要40kg的混合粉末，采用不同的配比成本如下：

工件成品性能穩(wěn)定，表面優(yōu)異

幫助客戶降低成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，減少能源消耗一直是華曙高科為之努力的目標(biāo)。經(jīng)過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，證明采用這種粉末配比，其燒結(jié)的工件不僅性能穩(wěn)定，而且工件表面一致性較好。采用20%比例新粉添加的情況下，客戶的余粉使用會(huì)于動(dòng)態(tài)平衡，并不會(huì)產(chǎn)生多余且無(wú)效的余粉。

華曙高科經(jīng)過大量工藝實(shí)驗(yàn)探索和性能測(cè)試驗(yàn)證，成功改進(jìn)粉末配比，其成形樣件在物理性能和力學(xué)性能等方面均表現(xiàn)良好：

一方面通過獨(dú)立自主開發(fā)的材料生產(chǎn)線，調(diào)節(jié)材料的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使余粉被激光熔化后的熔融體流動(dòng)性與新粉熔融體流動(dòng)性性能保持基本相同，確保工件表面不會(huì)產(chǎn)生橘皮。

另一方面，減少粉末與粉末之間的硬團(tuán)聚。當(dāng)粉末與粉末硬團(tuán)聚較多時(shí)，不僅會(huì)導(dǎo)致粉末流動(dòng)性變差，使得工件總的孔隙率較高，影響工件性能；同時(shí)硬團(tuán)聚的粉末吸收激光能量后，粉末熔化的也不完全，粉末熔融體的流動(dòng)性較差，那么每次被激光融化的熔融體收縮也會(huì)不一致。為減少熱環(huán)境下粉末的硬團(tuán)聚，我們通過在制粉工藝提高粉末的熱穩(wěn)定性，使得在高溫?zé)岬沫h(huán)境下，粉末與粉末之間的硬團(tuán)聚減少，同時(shí)通過后期的物理方法，消除粉末與粉末之間的硬團(tuán)聚。

華曙高科這一技術(shù)手段已申請(qǐng)相關(guān)的發(fā)明專利，并取得正式授權(quán)?？吹竭@里我們不難知道簡(jiǎn)單的把粉末配比從5:5比例提升為2:8得到的效果是驚人的，這也是實(shí)踐出真知的一個(gè)典型案例了，其實(shí)創(chuàng)新并不難，我們需要多去發(fā)現(xiàn)。