国内外首创！！！中学生发明分解型的3D打印支撑材料

熔融沉积成型（FDM）是3D打印成形技术之一，3D打印的物品通过层层打印，累积而成的，对于有悬空结构或者中空结构的物件，需要使用支撑技术。常用的支撑材料与技术有两类，一类是剥离型的技术，将与本体同样的材料在需要支撑的部位打印成疏松的结构，打印完成后通过物理的方法用小刀等工具将支撑材料从主体材料上剥离，存在操作困难，支撑材料本身不容易去除干净且容易破坏主体材料等缺点；而溶解型的支撑技术是用水溶性材料如聚乙烯醇、丙烯酸类共聚物等打印支撑材料，打印完成后将成品浸泡在水中，利用支撑材料的水溶性来去除，对于制品本身的表面质量保护较好，但是水溶性材料与本体材料粘结性较差，而且溶解之前一般有一个溶胀的过程，有时会对制品造成一些损伤。

上海市浦东复旦附中分校的李天羿同学发明了一种分解型的3D打印支撑材料[1]，打印制件完成后，浸泡于一定温度的酸性液体中，支撑材料将会分解成气体而去除。这种分解型的材料使用聚甲醛（POM）作为基础材料，通过其他材料的添加组合而成，作者研究了不同比例热塑性弹性体（TPU）改性聚甲醛（POM）丝材在不同温度和不同质量分数盐酸中浸泡不同时间下的分解率，分析了分解工艺参数对分解率的影响，并对分解后丝材的形貌进行了观察。结果表明：POM丝材的分解率随着盐酸质量分数的增大、盐酸温度的升高及浸泡时间的延长而增大；盐酸质量分数为20%，温度为50℃、浸泡时间为6h和温度为60℃浸泡时间为2h或3h时是POM丝材最佳分解条件。相关研究成果2018年5月发表于中文核心期刊----《机械工程材料》。

分解型的3D打印支撑材料国内外文献均未见报道，属于原创及首创。对改性聚甲醛材料在不同工艺参数下的分解率的研究，国内外文献均未见报道，属于首创。聚甲醛在酸性条件的分解特性一直作为聚甲醛材料的一个缺陷，作者逆向思维，深入研究聚甲醛的独特的酸催化分解特性，对于开发聚甲醛在新的功能材料方面的应用，解决科学问题，具有重要的意义。

参考文献：

[1]李天羿,马超. 工艺参数对热塑性聚氨酯改性聚甲醛塑料在盐酸中催化分解率的影响[J].机械工程材料,2018,42(05):59-62.

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