用于3D打印大型物体的可膨胀泡沫
时间:2021-10-23 12:23 来源:西安交通大学机械制造系统工程国 作者:admin 阅读:次
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
参考文献:David M. Wirth, Anna Jaquez, Sofia Gandarilla, Justin D. Hochberg, Derek C. Church, and Jonathan K. Pokorski. Highly Expandable Foam for Lithographic 3D Printing. ACS Applied Materials & Interfaces 2020 12 (16), 19033-19043
(责任编辑:admin)
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