兩項(xiàng)最新3D打印材料研究:焊接和回收

dy1993   2017-06-19 15:41:58

1、用焊接來增強(qiáng)3D打印件

近日,一組來自德克薩斯農(nóng)機(jī)大學(xué)、Essentium Materials和Texas Tech的研究人員開發(fā)出一種加強(qiáng)3D打印件的方法。該方法使用微波照射,通過局部加熱碳納米管(CNT)來焊接3D打印件。在一篇名為《通過局部微波加熱來焊接3D打印碳納米管聚合物復(fù)合材料》的論文中,研究員詳細(xì)介紹了該方法。

“我們將一種3D打印線材涂上含有CNT的涂層,打印后再對(duì)其進(jìn)行微波照射。事實(shí)證明,這將焊接斷裂強(qiáng)度提高了275%。這些顯著的結(jié)果為增材制造開辟了全新的設(shè)計(jì)空間,”該論文寫道。

通過一種鍍?cè)」に?,研究員將涂層涂到工業(yè)級(jí)PLA上,然后在一臺(tái)Stacker 500桌面3D打印機(jī)上將材料打印成矩形樣品結(jié)構(gòu)。隨后,這些樣品被暴露在160℃的微波下60秒,使帶有涂層的PLA熔融并在打印線上再結(jié)晶。更高的溫度,高達(dá)240oC,可實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的焊接。

2、用一個(gè)開源擠出機(jī)就地將廢棄塑料變成3D打印線材

密歇根理工大學(xué)的研究人員正在研究線材回收。在一篇題為《一個(gè)太陽能光伏廢塑料回收站系統(tǒng)的能源回收期》的文章中,研究人員討論了“回收站”——一個(gè)可擠出廢棄塑料的開源擠出機(jī)——的一個(gè)太陽能版本。

研究人員指出,回收塑料是昂貴的,并且還使用了太多的能源,因?yàn)榧刃枰獙⒉煌乃芰戏诌x出來,也需要將它們運(yùn)送到集中處理站。收集塑料廢物,并用一個(gè)“回收站”在現(xiàn)場將其制成線材,既免去了運(yùn)輸,使用的能源也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大規(guī)模集中回收處理,并且還可以增加個(gè)人收入,只要你能將它們賣出去。

使用“回收站”,生產(chǎn)1公斤線材只花10美分的電。這既大大降低了線材成本,也可以進(jìn)一步推動(dòng)3D打印的采用并擴(kuò)大分布式制造。

該研究計(jì)算了一個(gè)基于太陽能的“回收站”的能源回收期(energy payback time,EPT),結(jié)果為一個(gè)月左右,僅為一個(gè)基于傳統(tǒng)能源的“回收站”的4%。

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