Позволяя пользователям создавать объекты из простые игрушки на заказ протезов, пластмассы популярной 3D-печати материал. Но эти печатные части механически слабые — недостаток, вызванные несовершенством сцепления между отдельными печатных слоев, которые составляют 3D часть.
Исследователи из Техасского университета A&M, в сотрудничестве с учеными компании Essentium, Инк. сейчас разработаны технологии, необходимые для преодоления «слабых пятна 3D печати».Путем включения плазменной науки и технологии углеродных нанотрубок в стандартные 3D-печати, исследователи сварных соседних печатных слоев более эффективно, повышая общую надежность заключительной части.
«Найти способ решения проблемы недостаточной склеивания между печатными слоями постоянно ведутся поиски в области 3D-печати», — сказал Миха, зеленый, доцент кафедры химической инженерии Арти Макферрин. «Мы уже разработали сложные технологии, которые могут поддержать сварки между этими слоями все во время печати на 3D часть».
Их результаты были опубликованы в февральском выпуске журнала письма нано.
Пластмассы широко используются для экструзионной 3D-печати, известный технически как плавленый осаждения моделирование. В этой технике, расплавленный пластик выдавливается из сопла, которая печатает слоя деталей за слоем. В качестве печатного слоя прохладной, они сливаются друг с другом, чтобы создать окончательный 3D часть.
Однако исследования показывают, что эти слои присоединиться несовершенно; печатные части слабее идентичных деталей, изготовленных методом литья под давлением, где расплавленный пластик просто принимать форму заданной формы при охлаждении. Присоединиться к этим интерфейсам более тщательно, дополнительное отопление, но отопление печатных частей, используя что-то похожее на печь имеет существенный недостаток.
«Если вы положите что-нибудь в духовке, это жара все, так что 3D-печатные части может деформироваться и плавиться, терять форму», — считает Грин. «Что нам действительно нужен был какой-то способ, чтобы нагреть только интерфейсы между печатными слоями, а не целая часть».
Для продвижения Интер-слой связующего, команда обратилась к углеродным нанотрубкам. Поскольку эти частицы углерода тепло в ответ на электрический ток, ученые покрыли поверхность каждого печатного слоя с этими наноматериалами. Похожие на тепловое действие микроволн на продукты питания, ученые обнаружили, что эти покрытия углеродные нанотрубки могут быть нагреты с использованием электрических токов, позволяя печатных слоев, чтобы скрепить вместе.
Чтобы подать электричество в качестве объекта печатается, токи должны преодолеть крошечное пространство воздуха между печатающая головка и 3D детали. Одним из вариантов преодоления этого разрыва воздуха заключается в использовании металлических электродов, которые непосредственно прикоснуться к напечатанной части, но зеленый сказал, что этот контакт можно ввести случайного повреждения детали.
Группа сотрудничала с Дэвидом Staack, доцент Ж. Майк Уокер ’66 факультет машиностроения, для создания пучка заряженных частиц воздуха или плазмы, которые могут нести электрический заряд на поверхности печатной части. Этот метод позволил электрические токи проходят через печатную часть, отопление нанотрубок и сварки слоев.
С помощью плазменной технологии и углеродные нанотрубки покрытием термопластичный материал на месте, Техас A&M и исследователи Essentium добавил обоих этих компонентов в обычных 3D-принтеров. Когда исследователи проверили прочность 3D печатных деталей с помощью их новой технологии, они обнаружили, что их сила была сравнима с инъекции формованных деталей.
«Святой Грааль 3D-печати, чтобы получить прочность 3D-печатные части в соответствии с формованной частью,» зеленый говорит. «В этом изучении, мы успешно используем локальное нагревание для усиления 3D-печатных частей, так что их механические свойства уступают формованных деталей. С нашей технологией, пользователи могут теперь печатать пользовательской части, как индивидуальный протез, и эта жара-обработанная часть будет гораздо сильнее, чем раньше.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!