无支撑碳纤维3D打印技能

发布时间:2022-06-05 10:50:19 来源:bobapp体育下载

  2022年6月2日, 南极熊得悉,Colorado State大学的研讨人员,开发了一种无需支撑结构,也可制造碳纤维增强复合资料部件的新3D打印办法。

  该技能依赖于一种专门开发的热固性树脂,和一种称为正面聚合的共同固化工艺,即打印过程中,可完成资料在挤出时固化。选用这种办法,取得的部件在没有任何外部紫外线或红外线辐射的情况下,简直被当即打印出来。重要的是它们具有刚性,能够在没有支撑的情况下仍然坚持原始的几许形状。

  这种新办法,使得3D打印复合结构具有零空地率的特色,而且碳纤维增强资料具有高度定向性,具有超卓的机械性能。

  关于那些需求运用3D打印复合资料部件的人来说,这是一个好消息。它既能够加工短切纤维资料,也能够加工长接连纤维资料。

  尽管复合长丝是最简单取得和最简单运用的,但由于运用温度低、层间力学性能差、空地率大和纤维体积相对较低,由此发生的部件在应用于高性能结构时有必定的短缺。

  依据Colorado团队的说法,他们在纤维填充的热固性复合树脂中找到了处理方案。这些低粘度、热敏性资料,能够经过直接墨水书写挤出,一般比FFF长丝资料具有更好的热机械性能。但问题在于,热固性资料向来遭到固化速率相关的问题困扰。

  一般,人们运用紫外线D打印的热固性树脂,但光固化变体缺少高固化速率来坚持原始打印的几许形状,它们在硬化之前会下垂并需求支撑。它们也不能与不透明或高纤维填充墨水集成。

  或许,选用热固化工艺,但这需求十分高的环境温度条件。就现在来看,在运用3D打印无支撑自在形状几许时,这些办法都没有被证明是可行的。

  正面聚合固化技能处理了固化率低的问题,但它是怎么作业的呢?在本研讨中,该团队发明了根据DCPD(双环戊二烯)的热固性树脂,填充了短碳纤维。

  树脂的固化会在部分运用热影响开端。首要加热打印床,然后,发动一个自我保持的放热反应,然后发动打印途径,就像一根炸药棒上点着的保险丝相同。终究完成,复合树脂在堆积时就地固化。

  换一种解说来说,便是经过将打印速度,与前端速度(放热反应的传播速度)准确匹配,可完成彻底无支撑的自在形状结构,并当即硬化。

  除了大大提高机械性能外,还发现增加碳纤维能够增强复合树脂的流变行为和导热性。该团队以为,他们的正面聚合3D打印技能,终究能够应用于各种增强纤维类型,乃至颗粒增加剂等。

  △该研讨的更多细节能够在题为“正面聚合3D打印短碳纤维,增强热固性聚合物复合资料”论文中找到

  跟着3D打印技能和复合资料的开展。本年早些时候,瑞士3D打印专家9T Labs在A轮融资中筹集了1700万美元,用于将Red Series Additive Fusion处理方案渠道彻底商业化。该渠道结合了3D打印和紧缩成型,旨在完成,出产先进的碳纤维增强热塑性复合资料零件,和工业化量产。

  在其他当地,以色列3D打印机制造商Massivit 3D,最近推出了一款专为缩短出产大幅面复合模具功率而规划的新机器。Massivit 10000选用动态浇注(CIM)技能。可完成,浇注过程中创立杂乱的东西。