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用于3D打印大型物体的可膨胀泡沫

编辑:汇合创3d打印 更新时间:2021-10-25 浏览次数:989

当前,3D打印领域所成形的对象尺寸必须小于成型设备尺寸,这大大限制了可成形零件的尺寸范围,较大尺寸的设备并不适合打印大型零件,因为它们占用太多空间并且需要过多的打印时间。现在,ACS Applied Materials & Interfaces期刊报道的一种新材料可用于3D打印受热膨胀的小物体,这种泡沫可用于建筑、航空航天和生物医学。

加州大学圣地亚哥分校的David Wirth及其同事开发了一种可膨胀树脂,该树脂可用于使用廉价的市售立体光刻3D打印机打印大型物体。研究人员测试了许多不同的树脂配方,以找到一种可以让他们打印出受热时会膨胀到更大尺寸的物体,他们使用该配方通过3D打印成形一个空心的格子球体,工艺流程如图1。在烘箱中加热球体会导致树脂的挥发性成分以气体形式冒泡出来,这创造了一种多孔的聚苯乙烯泡沫状材料,其体积比原始打印对象大40倍。

图1 打印区域两次划分
为了验证膨胀样品的机械性能,对样品进行了压缩性能测试。结果如图2,加热后,没有明显膨胀的样品的机械刚度增加,显著膨胀的样品的机械性能发生了巨大变化,刚度和密度都急剧下降。使用这种方法,该团队还3D打印了许多其他模型,包括一艘船,它在扩大后可以承载约20倍的重量,以及一个风力涡轮机,它可以在更大的尺寸下产生少量电力。尽管这种新材料不如聚苯乙烯泡沫那么坚固,但总有一天它可以用于缓冲、机翼、浮力辅助设备,甚至是宇航员的可扩展栖息地。

图2 泡沫聚合物和原始聚合物的压缩性能测试


来源:南极熊3D打印网 https://www.nanjixiong.com/thread-150191-1-1.html

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