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亚搏网页登陆|新技术使3D打印对象在加热下改变形状
来源:官方网站    发布时间:2021-02-07 01:04:01
本文摘要:随着3D打印机技术的发展,研究工作不进入新阶段只是时间问题。

随着3D打印机技术的发展,研究工作不进入新阶段只是时间问题。“4D打印机”是最近定义的所有,用于说明现有3D打印机技术和火星材料科学的构建,以制造能够通过环境刺激(如温度和湿度)改变设备的打印机组件。对于这些研究,这意味着为了节省时间和材料,机器编程后的处理步骤需要更紧密地分类为三维打印机过程。

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佐治亚理工大学、新加坡理工大学、设计学院(SUTD)和中国西安交通大学的研究小组最近开发了一种新的三维打印机方法,用于制造能够永久改变形状的物体。Stratasys的多材料Objet3D打印机安装了多层形状存储器聚合物,设计为每一层暴露在热中时都有不同的反应。智能形状存储器聚合物(SMP)具有“被遗忘”的形状,是一种材料,如果热量均匀分布,就会转换成其他程序形状。该团队为研究目的制作了带有花瓣的雏菊模型,类似于暴露在阳光下的实际花朵,类似于能扩大整个尺寸8倍的方格物体。

(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视连续剧),研究名言)乔治亚理工大学乔治伍德罗普机械工程学院教授杰杰杰雷吉表示:“新工艺在添加剂生产过程中节省了最重要的时间和材料,同时避免了设计和生产工作耗时的机械设计。”高分辨率3D打印机组件通过计算机模拟、3D打印机设计和非常简单的冷却,可以以较慢的速度转换为新的永久设备。“”一般工艺拒绝:1)冷却聚合物;2)将聚合物机械地转变成第二个形状。

3)降低温度。4)避免外部负荷。“他说。”聚合物保持变形的形状(我们称为“编程形状”)。

要完全恢复,必须重新冷却聚合物,聚合物将完全恢复整个(永久)形状。在我们的新方法中,只要冷却打印机结构(不需要机械变形),就不会变成新的形状。“用于新工艺,新形状保持稳定,在更冷或加热时变化。更有趣的是,根据团队的说法,这种新材料可以具有形状记忆效果,但会将新形状用作永久形状。

允许高分辨率、三维可重复编程结构的过程不仅需要航空航天、医疗技术和消费者产品,还需要跨多个领域构建各种应用程序。服务期间,您还可以允许同时设计成多种设备的产品设计新范式。Qi博士说:“对于设计工程师来说,这种方法将是设计厚而灵活的结构的理想方法。”这里形状的变化是由于其他材料的放置而引起的。

这不是传统设计方法考虑的部分。“他说。

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”此外,新形状(冷却后的形状)是永久性的,因此设计必须考虑3D和4D打印机的形状。我们的新方法可以大大节省打印机时间和材料。“研究小组表示,虽然确切的数字结构不同,但平均可以节省60%至70%的打印机时间和打印机材料。

它还可以为纸盒和运输过程带来令人信服的好处。厚而平的东西是用手掌投递,然后冷却,变成更简单的形状的小结构。医疗应用也很有说服力:例如生物医学支架。

Qi博士说:“你知道吗?”我们可以在我们扩展的格子设计中把结构打印机做成管子。管子放入血管后,可用于体温或外部冷却。管道将大大收缩,并保持延伸的形状。今后,研究小组期待对不同的数据如何得到不同的反应(更好或更差的反应)有更好的理解。

他们还计划尝试其他设计,找产业合作者进一步研究该过程。该研究结果在《美国科学理事长出版物》杂志上公开。

研究资金来自美国空军科学研究室、美国国家科学基金会、新加坡国家研究基金会。


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