3D打印作为一种增材制造方式将会以快速、方便、个性化的特点在制造业中掀起一场革命。相比于传统机械减材加工方式,3D打印具有效率高、速度快、个性化强等特点,3D打印涉及机械、电子、材料、计算机、控制等学科,其中以材料学科发展最为关键。材料也是制约3D打印技术发展的瓶颈;研制和寻找新材料,实现新材料的3D打印成为研究的新亮点和难点。本文主要研究双组份异氰酸酯聚氨酯热固成型技术,重点针对其中的异氰酸酯聚氨酯的成分配比、混合特性、催化剂浓度和温度对等反应时间的影响进行了分析,并研制了3D打印挤压装置样机,实现了异氰酸酯聚氨酯的3D打印。本文的主要研究内容包括:1.分析了多种异氰酸酯和聚醇反应活性,以此为基础调配了适合快速3D打印的异氰酸酯预聚体A、B组份配方,并分析和测量了其反应时间与二月桂酸二丁锡(催化剂)之间的关系,并提出通过邵氏硬度作为反应固化评价标准的方案。2.针对A、B组份混合不均匀和混合压降大的特点,以异氰酸酯聚氨酯A、B组份的粘度和密度作为物理参数前提,分析了A、B组份在SK静态混合器中的混合不均匀度和混合压降,并以此为基础设计了SK静态混合器。3.针对异氰酸酯聚氨酯反应受热不均匀的特点,对加热源热风枪进行流热耦合分析,得到了热风枪与聚氨酯的距离、热风枪出口温度对聚氨酯表面温度分布的影响,以获得最均匀的聚氨酯表面温度为前提,选择了最佳距离和最佳热源温度。4.分析了3D打印机的基本工作原理,在配合3D打印机进给速度的前提条件下,设计了异氰酸酯聚氨酯A、B组份挤压混合装置,进行了双组份异氰酸酯聚氨酯热固成型实验,实现了双组份异氰酸酯聚氨酯的3D打印。