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無需后固化，碳纖維復(fù)合材料這樣3D打印經(jīng)濟(jì)又高效
【塑料機(jī)械網(wǎng) 技術(shù)學(xué)堂】 纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料具有許多有用的性能，但其大的缺點(diǎn)是其制造復(fù)雜且成本昂貴。來自特拉華大學(xué)(the University of Delaware)的工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種3D打印技術(shù)，可對(duì)連續(xù)碳纖維和熱固性聚合物，以低成本、靈活的方 式來打印制造纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料制品。這項(xiàng)研究成果已發(fā)布在《物質(zhì)》(Matter)雜志上。
該研究項(xiàng)目的通訊作者、特拉華大學(xué)機(jī)械工程助理教授Kun(Kelvin)Fu說，“這可以說是*業(yè)界實(shí)現(xiàn)了連續(xù)碳纖維和熱 固性復(fù)合材料的3D打印。”
據(jù)介紹，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種名為局部平面內(nèi)熱輔助(ocalized in-plane thermal assisted，簡(jiǎn)稱LITA)的3D打印方法。它允許用戶控制液體聚合物固化成*形狀所需的厚度和固化程度。
在LITA 3D打印中，研究人員小心地控制碳纖維的溫度，幫助液態(tài)聚合物流入碳纖維之間的通道。然后，聚合物固化成三維 結(jié)構(gòu)。
LITA 3D打印不需要后固化，與傳統(tǒng)的需要數(shù)十小時(shí)后固化的復(fù)合材料相比，可以節(jié)省大量的能源。
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，包括一個(gè)獨(dú)特的打印頭和自動(dòng)機(jī)械手臂。這臺(tái)定制的3D打印機(jī)允許小組打印各種形狀和結(jié) 構(gòu)。
LITA 3D打印可以為許多行業(yè)提供一種快速、節(jié)能的方法，使用各種聚合物和纖維的組合來制造各種形狀的復(fù)合組件。
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