相信熟悉3D打印的诸位熊友应该都清楚,在当前的所有主流技术中,熔融沉积建模(FDM)是普及率最高的,因为其成型方式是通过喷头挤出融化的材料然后层层堆积,相对来说最容易实现,成本也最低。然而,由于这种方式只是简单地将相邻的打印层粘合到一起,打印件实际上非常脆弱,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。
不过对于这个问题,目前实际上已经有了一些解决之道,比如2014年美国德州理工大学提出的“碳纳米管焊接法”就十分有效。而近日南极熊获悉,美国德克萨斯州农机大学(TAMU)也实现了类似的方法,而且效果更好,最高将打印件的强度提升了275%之多!
据这项研究的领导者Micah Green介绍,这种新方法是他们与Essential Materials和TriFusion两家企业合作开发的,具体实现方法是先给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,最后通过一种叫做局部诱导射频(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。而这就增强了层与层的结合强度,进而提升了打印件的整体强度。
目前,TAMU已经将这项研究的论文发表到了《Science Advances》杂志上,如果你感兴趣,就点此附件下载吧!
南极熊.通过微波局部加热的3D打印碳纳米管-聚合物复合材料焊接.pdf
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