近日，美國哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的一個 研究 小組日前展示了一種名為“旋轉(zhuǎn)3D打印”的新型3D打印技術(shù)，其噴嘴的速度和旋轉(zhuǎn)經(jīng)過精確設(shè)計(jì)，能對聚合物基質(zhì)中嵌入纖維的排列進(jìn)行編程，是生物復(fù)合材料設(shè)計(jì)的一大飛躍。
大自然“生產(chǎn)”的木頭、骨頭、牙齒和貝殼等精致復(fù)合材料，是輕質(zhì)和密度與所需的機(jī)械性能完美結(jié)合。然而，再現(xiàn)自然界中發(fā)現(xiàn)的特殊機(jī)械性能和復(fù)雜微結(jié)構(gòu)，則頗具挑戰(zhàn)。而哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“旋轉(zhuǎn)3D打印”技術(shù)，對聚合物基質(zhì)中嵌入的短纖維排列具有超強(qiáng)控制能力。 研究 人員使用這種增材制造技術(shù)在特定位置對環(huán)氧樹脂復(fù)合材料內(nèi)的纖維排列進(jìn)行編程，創(chuàng)建出對強(qiáng)度、剛度和損傷容限進(jìn)行優(yōu)化的結(jié)構(gòu)材料。
技術(shù)特點(diǎn)
這一方法的關(guān)鍵在于精確編排3D打印機(jī)噴嘴的速度和旋轉(zhuǎn)，以便對聚合物基體中的嵌入式纖維的排列進(jìn)行編程。這一技術(shù)通過為旋轉(zhuǎn)打印頭系統(tǒng)配備步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，其可引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)噴嘴在墨水被擠出時的角速度。由于其墨水設(shè)計(jì)具模塊化特性，可實(shí)現(xiàn)使用多種不同填料和基體的組合來定制打印對象的電學(xué)、光學(xué)或熱性能，因而應(yīng)用范圍較廣。據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，實(shí)現(xiàn)在工程復(fù)合材料中對纖維排列進(jìn)行局部控制，是一個巨大挑戰(zhàn)。該團(tuán)隊(duì)目前能夠用分層的方式來構(gòu)造材料，接近自然構(gòu)造方式。
這一技術(shù)可使打印部件的每個位置實(shí)現(xiàn)最佳或接近最佳的纖維布置，從而以更少的材料獲得更高的強(qiáng)度和剛度。其通過控制墨水本身的流動來賦予所需的纖維排列，而非通過磁場或電場來定向纖維。
擴(kuò)展應(yīng)用
“旋轉(zhuǎn)3D打印”的噴嘴概念適用于任何材料擠壓打印方式，從熔融絲制造、直接墨水書寫，到大規(guī)模熱塑性添加劑制造以及任何填充材料，從碳和玻璃纖維到金屬或陶瓷晶須和血小板。
該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)能進(jìn)行空間編程的工程材料的3D打印，以達(dá)成特定的性能目標(biāo)。譬如，可對纖維的排列進(jìn)行局部優(yōu)化，以提升在加載、硬化潛在失效點(diǎn)過程中，預(yù)計(jì)會承受最高應(yīng)力位置的損傷容限。
意義
“旋轉(zhuǎn)3D打印”技術(shù)提供了一種新型制造復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)的途徑，并能可控地改變不同區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)。對結(jié)構(gòu)的更多控制意味著對結(jié)果屬性的更多控制，這極大地?cái)U(kuò)展了可用于進(jìn)一步優(yōu)化屬性的設(shè)計(jì)空間。
生物復(fù)合材料通常具有顯著的機(jī)械性能：單位重量的高剛度、高強(qiáng)度以及高韌性。設(shè)計(jì)由生物復(fù)合材料啟發(fā)的工程材料的突出挑戰(zhàn)之一，即在小范圍和局部水平上控制纖維排列。哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)的這一成果則證明了這一方式的可行性，是生物復(fù)合材料設(shè)計(jì)的一大飛躍。
網(wǎng)站地圖
- 單位信息
- 單位地址：北京市西城區(qū)國宏大廈23層
郵政編碼：100038
開戶銀行：北京建行萬豐支行
銀行賬號：1100 1042 4000 5300 0736
聯(lián) 系 人：李春風(fēng) 梁娜
聯(lián)系電話：010-65067990 65067996
圖文傳真：010-65066990
單位信箱：[email protected]
全國統(tǒng)一咨詢電話：4008790365
- 產(chǎn)品分類
- 煤炭
- 石油
- 天然氣
- 鐵礦
- 金屬礦
- 非金屬礦
- 農(nóng)副食品
- 食品
- 方便食品
- 調(diào)味品
- 飲料
- 酒類
- 煙草
- 紡織
- 服裝
- 鞋帽
- 皮革羽絨
- 木材
- 家具
- 造紙
- 紙制品
- 印刷
- 文體用品
- 玩具
- 石油加工
- 煉焦
- 化學(xué)原料
- 化肥
- 農(nóng)藥
- 涂料
- 合成材料
- 化學(xué)試劑
- 日化
- 化學(xué)藥品
- 中藥
- 獸藥
- 生物制藥
- 衛(wèi)生材料
- 化纖
- 橡膠
- 輪胎
- 塑料
- 非金屬
- 水泥
- 玻璃
- 陶瓷
- 耐火材料
- 鋼鐵
- 有色金屬
- 金屬制品
- 集裝箱
- 不銹鋼
- 通用設(shè)備
- 鍋爐
- 機(jī)床
- 軸承
- 齒輪
- 衡器
- 鋼鐵鑄件
- 專用設(shè)備
- 采礦設(shè)備
- 石油鉆采
- 工程機(jī)械
- 冶金設(shè)備
- 煉油設(shè)備
- 橡膠設(shè)備
- 塑料設(shè)備
- 模具
- 印刷設(shè)備
- 制藥設(shè)備
- 紡織機(jī)械
- 醫(yī)療器械
- 環(huán)保設(shè)備
- 交通運(yùn)輸
- 鐵路
- 汽車
- 摩托車
- 船舶
- 電氣
- 電機(jī)
- 輸配電
- 電線電纜
- 電池
- 照明器材
- 通信設(shè)備
- IT
- 電子元件
- 儀器儀表
- 光學(xué)儀器
- 眼鏡
- 工藝品
- 回收
- 電力
- 燃?xì)夤?yīng)
- 水務(wù)
- 汽車零部件
- 家電
- 相關(guān)文章
-
- 現(xiàn)代運(yùn)動服裝功能性設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)
- 液力耦合器的模型與工作原理
- 俄科學(xué)家培育人造皮膚用于化妝品測試
- 3D打印技術(shù)定做“人工皮膚”
關(guān)于我們
-
聯(lián)系我們
-
網(wǎng)站地圖
-
企業(yè)客戶
中經(jīng)市場研究網(wǎng) © 版權(quán)所有 北京中經(jīng)縱橫信息咨詢中心
相關(guān)搜索：可行性報(bào)告大綱，可研報(bào)告蓋章，可行性報(bào)告，可研報(bào)告，編寫可研報(bào)告，可行性報(bào)告內(nèi)容批復(fù)，可行性分析怎么寫，可行性報(bào)告編寫，立項(xiàng)可行性報(bào)告
地址：北京市西城區(qū)木樨地北里國宏大廈23層
電話：010-65067990 65067996 傳真：010-65066990 信箱：
[email protected]
京ICP備07500824號
<script type="text/javascript">var _bdhmProtocol = (("https:" == document.location.protocol) ? " https://" : " http://");document.write(unescape("%3Cscript src='" + _bdhmProtocol + "#/h.js%3Fe88d53b3e2ff5ae56c49bd329126f0bf' type='text/javascript'%3E%3C/script%3E"));</script>