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美國利用旋轉3D打印制造高強度材料

2019/06/03 来源:孝感信息港

导读

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  据美国媒体近道,哈佛大学一个研究团队利用旋转3D打印喷头和精确控制的位置移动,使打印出的材料具有木材等自然材料才有的微观纤维结构,从而显著增强了复合材料的强度。这项研究成果获得美国海军实验室和增材制造投资公司GettyLab的资助,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

  天然存在的復合材料,如牙齒、貝殼等,利用纖維結構的排列來提高強度。為了模仿自然界這一特性,此前增材制造業曾利用電磁場等途徑在聚合物中布置纖維結構,但這些手段會顯著增加制造的復雜程度,并難以做到局部控制。哈佛大學工程與應用工程學院的研究團隊利用流變學在3D打印中成功生成了微觀結構。該項目的3D打印機利用一個高速旋轉的噴嘴沉積基于環氧樹脂的液體原料,通過精確控制噴嘴的旋轉速度和位置,可以有效地控制纖維的排列形態,從而在生成的材料中提供不同的剛度,并且可以在不同的區域中實現不同的微觀結構。

  该方法可以在多种增材制造技术中使用,如熔融沉积成型(FDM)、直接喷墨成型(DIW)、大面积增材制造(BAAM)等,并可应用于多种材料,包括碳纤维与陶瓷。未来旋转3D打印技术有望为增材制造开辟新的空间。

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