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美研究人员研发出一种通过微波焊接提高3D打印件强度的新方法
2017-07-26

    [据3ders网站7月20日报道]    美国德克萨斯农工大学(Texas A&M University)、德克萨斯理工大学、Essentium Materials公司等机构的研究团队近日对外宣布,研发出一种可提高3D打印件强度的新方法。该方法采用微波照射,通过局部加热碳纳米管(CNT)来焊接3D打印件,从而可极大提高3D打印热塑性部件的焊接断裂强度提高至原来的275%。

    当前所有主流工艺技术中,熔融沉积工艺(FDM)的成型方法是通过喷头挤出融化的材料然后层层堆积,因其相对来说最容易实现,成本也最低,为此在3D打印技术中是普及率最高的,但当前通过FDM打印的热塑性部件在工程应用方面还存在一些挑战,比如:由于这种方法只是简单地将相邻的打印层粘合到一起,打印件的强度实际上是很低的,无法承受太大的力。所以目前,此技术仍多被用于原型开发等不太重要的领域。

    德克萨斯农工大学研发出一种通过微波焊接提高3D打印热塑性部件强度的新方法,该方法的具体实现途径是,首先给FDM最常用的热塑性线材涂上一层富含多壁碳纳米管(CNT)的聚合物材料,再正常打印,最后通过一种叫“局部诱导射频(LIRF)焊接”的技术用微波照射打印件。这个过程中,分布于相邻打印层间的CNT会迅速升温,熔化其附近的聚合物,将打印层焊接到一起,而这就增加了层与层的结合强度,进而提升了打印件的整体强度。据悉,这种“局部诱导射频(LIRF)焊接”技术最初是由美国陆军研究实验室提出的,目前已由美国当地的一家热塑性复合材料公司Essentium Materials授权,并正等待获得专利。研究人员表示,如果该技术可实现商业化应用,该技术适用于所有3D打印的应用领域。(北方科技信息研究所  祁 萌)


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