热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、热机械分析(TMA)和动态机械分析(DMA)。每种技术都提供一些互补信息,可以将这些信息结合起来,以便人们对打印材料的性能有更深的了解。
热重分析(TGA)测量材料重量随温度或时间变化的幅度和变化率。TGA对于了解表征挤压的影响非常重要,因为许多材料在加热时会发生氧化或分解,从而导致重量变化。热重分析是确定样品在挤压过程中是否发生降解的最佳方法之一。
差示扫描量热分析(DSC)可用于测量材料放热和吸热转变与温度的函数关系。挤压过程的常见关注点包括玻璃态转化温度、熔化温度和材料的比热容。
差示扫描量热分析和热重分析是用于了解挤压影响的强大而互补的技术组合。这些技术可用于分析聚合物在挤出温度下的热性能。
热膨胀系数(CTE)和玻璃化转变温度的热机械分析(TMA)是另一种配套工艺。由于玻璃化转变温度取决于材料的热历史,热机械分析可以用于检查挤压过程不会给成品带来任何不必要的力学行为。此外,增强材料在CTE中可能显示出各向异性,这取决于相对于纤维方向的测量方向。
动态热机械分析(DMA)也被广泛用于材料工程,用于分析聚合物复合材料,因为其可以揭示材料在动态负载条件下的行为信息。 DMA对于表征3D打印成品部件特别重要,反映了不同的配方和加工方法如何影响最终使用性能。
最终产品的特性和物理形态在很大程度上取决于其加工过程。制造商需要深入了解其材料和应用,以使最终产品的质量达到预期。在加工过程中了解材料是可能的,但这会导致更大的材料损失和更高的生产成本。但如果在加工前就以实验室规模进行材料表征则可有效解决这一顾虑。然后,制造商可根据材料的测量特性设计加工条件。