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热纳米管有助于在新型焊接过程中提高3D打印热塑性部件强度

发布日期:2021-10-19 17:00浏览次数:
本文摘要:德克萨斯AM大学(TexasAMUniversity,全称TAMU)的研究团队研发出有一种提升3D打印机热塑性部件强度的新方法。通过用多壁碳纳米管(MWCNT)涂覆线材,然后将其曝露于微波炉中,该团队找到它需要将3D打印机部件的强度提高至原本的275%。 随着3D打印机显得更加更容易采访和其多功能性,更加受到个人或者商家的注目。但是,被迫否认,在3D打印机技术上依然不存在一些无法攻下的挑战。

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德克萨斯AM大学(TexasAMUniversity,全称TAMU)的研究团队研发出有一种提升3D打印机热塑性部件强度的新方法。通过用多壁碳纳米管(MWCNT)涂覆线材,然后将其曝露于微波炉中,该团队找到它需要将3D打印机部件的强度提高至原本的275%。

随着3D打印机显得更加更容易采访和其多功能性,更加受到个人或者商家的注目。但是,被迫否认,在3D打印机技术上依然不存在一些无法攻下的挑战。例如,FDM3D打印机,其用于冷却的燃烧室来吸管熔融的塑料层,并且更加多地被用作生产热塑性组分,但其往往无法产生韧性好,成形度低的部件。

因为打印机对象层仅有“很弱焊在一起”,从而难以达到功能应用于必须的强度部件拒绝。德克萨斯A&M项目首席研究员MicahGreen说明说道:“3D打印机热塑性塑料零件在横向方向一般来说十分很弱,因为每个倒数层会焊到下面层。

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非常简单的冷却无法解决问题这个问题,但是通过在微波太阳光下冷却的多壁碳纳米管(MWCNT)涂覆3D打印机线材,我们可以在每个焊缝处局部冷却样品从而产生高强度材料”。研究团队找到,通过用MWCNT填满的聚合物膜涂覆线材,打印机所需的物体,然后将所述物体曝露于微波,可以建构出有更加强劲的部分。在他们的实验中,研究人员回应,他们需要将纳米管定位在“每个线材迹线之间的界面”,这使得当选择性地曝露于微波冷却时,聚合物需要与热塑性材料胶体。

被称作“局部所致射频(LIRF)焊”的技术甚至被证明可将3D打印机热塑性部件的焊断裂强度提升至275%。这毫无疑问是不可思议的。德克萨斯A&M团队与EssentialMaterials和TriFusionLLC的科学家合作开发新技术,其中还包括用于浴涂工艺涂覆具备薄层MWCNT“油墨”的工程级PLA线材,以在乙醚中成像处置MWCNT和聚合物混合物。

“需要以更高的焊强度打印机材料,为3D打印机塑性塑料修筑了普遍的新应用领域”,MicahGreen阐释道:“3D打印机焊强度的减少意味著聚合物线材上的MWCNT涂层通过LIRF冷却,可用作生产具备相似常规生产工艺所生产的结构件”。该研究最近公开发表在《ScienceAdvances》期刊上,标题为“Weldingof3D-printedcarbonnanotube–polymercompositesbylocallyinducedmicrowaveheating”。


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