​使用FDM 3D打印再生高密度聚乙烯夹层复合材料

来源： 增材之光

用于夹层复合材料的再生高密度聚乙烯增强Al2O3和SiC 3D打印图案中，作者们探索了使用FDM 3D打印和再生材料为熔模铸造创造图案的新方法。虽然回收是一个主要关注的对象，在全球范围内，热塑性塑料的使用越来越多，在废物处理方面提出了更多问题。由于分离子部件的挑战，研究人员一直在寻求其他方法来明确回收，而不分离。

“商业上各种各样的废料都是由服务业、制造业和城市固体废物造成的。”研究人员表示，“对地球日益增长的认识促成了与废物处置转移有关的问题。特别是像印度这样的发展中国家的一个主要问题是固体废物管理。”

工业循环利用工艺流程图

以前的研究针对木质复合材料的再生高密度聚乙烯，以及对木塑复合材料也进行了研究，尽管作者告诉我们生物塑料通常因为成本过高而无法使用。然而，在大多数情况下，聚合物确实包括旨在增强热性能和机械性能的填料。

熔模铸造通常需要一个模具和陶瓷外壳来制造原型，在模具中内置分离线和嵌件。然后，对结构进行精加工、组装和填充液体蜡，最后将模具内的物品取出。

“在传统的集成电路工艺中，大量投资主要集中在模型或工具推进的产生上。”研究人员表示，“承诺的资源随着模具复杂性或小批量制造而显著增加。”“考虑到所有因素，工具制造商需要在专注于制造之前评估各个模具配置，因为设计错误或迭代通常是昂贵的，而且修改起来很繁琐。”然而，新技术一直是通过快速原型制作最终产品的更高精度和强度的原因。

RIC流程

在这项研究中，科学家们使用由高密度聚乙烯制成的原料丝线并用Al2O3 / SiC（平均直径50μm）增强。然后在开源FDM 3D打印机上制作图案。传统上，这样的生产需要长达三个月才能完成一个部件，成本高达500美元。使用FDM 3D打印，该过程最多只需要8个小时。

该团队利用压模石粉，能够制造出可靠的夹层复合材料，提供外壳稳定性，耐温度可达1100°C左右。与Al一起，还可以使用其他金属和合金，最终结果表明适合于原型制作的表面硬度和孔隙率水平。

这些SCM可用作两相材料，用于具有分形结构的水泥复合材料的增强元件，用于土木工程应用的砌体结构的力网络的形状优化，张拉整体结构，超材料打印。拟议的塑料固体废物回收路线符合其他研究人员通过3D打印讨论的应用领域。

复合材料在3D打印和增材制造领域越来越受欢迎，因为研究人员不断寻找新的方法来生产更好的原型和部件，无论是使用木质复合材料、连续碳纤维、金属聚合物还是其他聚合物复合材料。

SCM的准备步骤