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军用规格细丝材料能让消费级3D打印机打印更坚固物体

来源:转载自太平洋电脑网

发布时间:2020-04-26 10:43:28

点击量:619

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虽然消费级3D打印机可能足以制作模型或工艺品之类的东西,但它们并不总能胜任制作经得起现实使用的物体的任务。 但现在得益于一种新的打印材料丝这种情况可能即将改变。



新型材料丝说明图



紧凑、廉价的3D打印机通常会使用一种叫做熔丝制造(FFF)的工艺。


这包括将塑料丝加热到熔点然后通过喷嘴挤出。熔融塑料的连续层会一层层地堆积上去,当它们冷却并融合在一起时就形成了一个单一的固体物体。


不过来自美国陆军工程的技术人员表示,通过这种方式打印的物品在结构上往往过于脆弱,不适合战场上的士兵粗暴使用。尽管有些打印机使用非FFF技术来能够制造更加坚固的物体,但这些机器体积大、成本高、不适合在野外使用。


对此,美陆军新兴复合材料研究小组的研究人员在Eric D. Wetzel博士的带领下着手解决这一问题。他们最终创造了一种新的双聚合物丝,其能让消费级3D打印机通过现有的FFF硬件打印产出更坚固的产品。


这种材料以圆柱体的形式开始,其有一个星形的聚碳酸酯核心,四周被ABS包围。通过利用一种叫做热拉伸塔的专利设备,圆柱体被加热并拉伸成一根细丝。一旦细丝冷却下来它就可以缠绕在卷轴上,然后用在普通的FFF 3D打印机上。通过这种材料打印出来的物体通过在 烤箱 中加热然后冷却的方式来让两种聚合物完全融合在一起。


在实验室测试中,这样的物体被证明比那些使用传统细丝制成的物体要坚固得多--事实上,它们表现出的机械性能跟那些通过商业注射成型技术生产的相同物品相似。目前,这种材料的退火时间为24到48小时,但研究小组希望将这一数字减少到4小时或更少。


目前,美国陆军正在寻找可能对这项技术商业化感兴趣的工业合作伙伴进而将其应用于军事以外的领域。

相关研究报告已发表在《 Advanced Engineering Materials 》上。


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