惊爆!3D打印技术获重大突破

:2020-08-23

基于挤出式3D打印或FFF,是增材制造中最广泛使用的子技术。FFF印刷组建不受减法或成形技术的集合限制,但是它们往往缺乏机械强度、特征分辨率,不适合进行高吞吐量发展。相比之下,注模成型虽然限于模具的形状,但是可以显著提高体积,从而拥有无与伦比的机械性能。美国马萨诸塞州洛厄尔大学开发了一种将FFF 3D打印和注塑成型结合一起的混合制造方法,并申请了这项注塑印刷技术的专利。

注塑打印过程横截面图示

这种注塑印刷实际上是在FFF印刷制造的中空外壳内,使用相同的喷嘴将聚合物在注射到腔体中实现填充。新技术利用了hotend改变温度的能力,用较低的温度打印外壳、用较高的温度注入填充物。这样填充方法的优势在于能够让热塑性塑料更接近于完全液态,从而增加刘旭,成为更适合的填充剂。

FFF部件(左)和注塑件(右)失效面对比

为了测试新技术的性能,研究人员印刷并填充了由ABS制成的式样产品。随后,团队将诚品与一组在几何方面完全相同的3D打印副本进行了比较。由于新技术拥有较高的密度的各向同性,注射部件的平均刚度、强度和破坏应变分别提高了21%、47%和35%。并且,使用新的注塑打印技术的速度比标准FFF打印快3.2倍左右,因此在效率方面有了较大的提升。

FFF印刷的冲击式样(左)和注塑印刷的冲击式样(右)的失效面

研究人员认为,新的注塑印刷技术工艺作为两种技术之间的中间地带,具有巨大的应用潜力。使用注塑成型技术的3D打印,能够生产更坚固、功能更强大的零件,在工业零件制造、医疗产品生产等方面具有较大的应用潜力。


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