University of Aveiro i Institute of Materials Aveiro opracowały połączenie włókna bambusowego i ABS. Korzystając z dwuetapowego procesu reakcji, zespół był w stanie stworzyć zupełnie nowy materiał biokompozytowy, który pozwala precyzyjnie dostosować hydrofobowość i hydrofobowość bambusowej podstawy. Gęstość i masa termiczna. Po zakończeniu formułowania naukowcy rozmieścili swoje materiały na wydrukowanych próbkach 3D i stwierdzili, że proces ten nie „zniszczy ich kształtu” i faktycznie będzie miał „efekt wzmacniający” na generowane części.

Schemat ideowy procesu chemicznej modyfikacji włókna bambusowego przez zespół. Zdjęcie z magazynu Polymer.

Filament wypełniony organicznie

Biorąc pod uwagę potencjalne korzyści kosztowe, mechaniczne i ekologiczne wynikające z używania naturalnych wypełniaczy do ulepszania materiałów do drukowania 3D (takich jak ABS), obecnie prowadzonych jest wiele badań, jak najlepiej osiągnąć ten cel. W przeszłości do wytwarzania eksperymentalnych kompozytów stosowano składniki roślinne, takie jak ryż, kokos lub konopie, ale wcześniej okazało się, że trudno jest uzyskać dobre wiązanie wypełniacza i matrycy.

Ze swojej strony bambus jest obecnie uprawiany w 21 krajach, co czyni go bogatym towarem i często wykorzystywanym w lokalnym budownictwie i produkcji artykułów gospodarstwa domowego. Jednak ze swej natury włókna bambusowe są hydrofilowe, podczas gdy matryca polimerowa jest hydrofobowa, dlatego do zintegrowania ich z materiałami do druku 3D potrzeba kilku etapów chemicznych.

We wcześniejszych badaniach naukowcy wykazali, że gdy włókno bambusowe łączy się z polipropylenem (PP) w celu utworzenia wzmocnionej żywicy, zmodyfikowane włókno bambusowe może poprawić jego wodoodporność i właściwości mechaniczne. Dlatego portugalski zespół zainspirował się swoimi poprzednikami i opracował podobną metodę, mimo że do produkcji włókien FDM używał bambusa.

Stwórz biokompozyt bambusowy

Aby opracować nowe materiały biokompozytowe, naukowcy wykorzystali diizocyjanian do modyfikacji próbek bambusa i odkryli, że zmniejsza on hydrofilowość włókien bambusa i zwiększa ich powinowactwo do matrycy polimerowej. Po przetworzeniu powstały materiał jest myty, suszony i mieszany z ABS w stężeniu 5%, a następnie wytłaczany w filamenty, które można wydrukować w 3D.

Przed zastosowaniem materiału naukowcy wykorzystali analizę SEM do oceny wpływu procesu formułowania i odkryli, że usunięto wszelkie zanieczyszczenia włókien, aczkolwiek kosztem pewnej gęstości. Ponadto w porównaniu z włóknami wykonanymi z włókien niepoddanych obróbce, zespół zaobserwował, że zmodyfikowany materiał „prezentuje gładszą powierzchnię”, zwiększając jego potencjał do zastosowań końcowych.

Aby przetestować przetwarzalność swojego materiału, zespół nadal wykorzystywał drukarkę Anycubic Chiron 3D do wytłaczania go w zestaw próbek w kształcie łopatek. Co ciekawe, stwierdzono, że drukowanie z włóknami poddanymi obróbce zmniejszało ich stabilność termiczną, chociaż naukowcy wskazali, że ich temperatura degradacji była wyższa niż temperatura przetwarzania, więc nie wpłynęło to na stabilność ich modelu.

Dalsze obrazowanie poddanych obróbce próbek włókien wykazało również, że zwiększyły one moduł Younga i zmniejszyły wydłużenie przy zerwaniu, co odzwierciedla ich zwiększoną sztywność. Na podstawie tych wyników zespół spekuluje, że ich metoda dowodzi nie tylko integracji bambusa z drukowanymi polimerami, ale także dostosowania ich w sposób, który zapewnia im potencjalnie korzystne właściwości.

Nasze wyniki potwierdziły, że nie ma to wpływu na przetwarzalność materiału kompozytowego. Zespół stwierdził w swoim artykule, że zastosowanie poddanych obróbce wypełniaczy zmniejszyło również gęstość materiału bez utraty jego właściwości mechanicznych. W rzeczywistości poddane obróbce włókna poprawiają wydajność próbek drukowanych w 3D, co dowodzi zalet obróbki chemicznej.

Nowe trendy w druku drzeworytów

Ponieważ szeroko pojęta branża druku 3D nadal poszukuje nowych, przyjaznych dla środowiska alternatyw dla włókien polimerowych, naukowcy coraz częściej zwracają się do materiałów drewnianych jako odpowiedzi. Zaledwie w zeszłym roku zespół z Uniwersytetu we Freiburgu połączył organiczne ligninę i celulozę, aby stworzyć nowy typ biosyntetycznego polimeru do druku 3D.

Naukowcy z Niemieckiego Federalnego Instytutu Badań i Testowania Materiałów zastosowali podobne metody obróbki drewna, aby przekształcić termity i wiercone odpady owadów we własne materiały. Łącząc mączkę drzewną z odchodami małych zwierząt, zespołowi udało się wyprodukować surowiec w gospodarce o obiegu zamkniętym, który może wytworzyć bardzo precyzyjną strukturę.

Na bardziej komercyjnym poziomie Desktop Metal uruchomił również swoją spółkę zależną Forust w maju 2021 r., markę dedykowaną częściom drewnopochodnym natryskiwanym klejem. Proces produkcyjny firmy jest zgodny z zaawansowanymi odpadami ubocznymi z przemysłu drzewnego i papierniczego, po zmieszaniu ich z żywicą epoksydową w celu utworzenia materiałów do druku 3D.

Link do tego artykułu:Druk 3D części o wyższej wytrzymałości

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Blachy, beryl, stal węglowa, magnez, druk 3D, precyzja Obróbka CNC usługi dla przemysłu ciężkiego, budowlanego, rolniczego i hydraulicznego. Nadaje się do tworzyw sztucznych i rzadkich obróbka stopów. Może toczyć części o średnicy do 15.7 cala. Procesy obejmują obróbka szwajcarskaprzeciąganie, toczenie, frezowanie, wytaczanie i gwintowanie. Zapewnia również polerowanie metali, malowanie, szlifowanie powierzchni i wał usługi prostowania. Zakres produkcji (m.in. aluminium odlewanie i odlewanie ciśnieniowe cynku,) wynosi do 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do śrub, złączy, Łożyskopompa, biegobudowa skrzyniowa, suszarka bębnowa i podajnik obrotowy zawór Applications.PTJ opracuje strategię z Tobą, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ) bezpośrednio do nowego projektu.