ИССЛЕДОВАТЕЛИ УНИВЕРСИТЕТА МЭРИЛЕНДА СОЗДАЛИ ТРАНСФОРМИРУЕМОЕ СОПЛО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ВОЛОКОН ПРИ КОМПОЗИТНОЙ 3D-ПЕЧАТИ

ТРАНСФОРМИРУЕМОЕ СОПЛО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ВОЛОКОН ПРИ КОМПОЗИТНОЙ 3D-ПЕЧАТИ
ОБЫЧНО КОРОТКИЕ ВОЛОКНА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ (УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА, СТЕКЛОВОЛОКНА) ПРОСТО СМЕШИВАЮТСЯ С ПЕЧАТАЕМЫМ МАТЕРИАЛОМ, А ЗАТЕМ ЭКСТРУДИРУЮТСЯ ВМЕСТЕ С НИМ. В РЕЗУЛЬТАТЕ ОНИ, КАК ПРАВИЛО, РАСПОЛАГАЮТСЯ СЛУЧАЙНЫМ ОБРАЗОМ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА.
 
В поисках альтернативы, обеспечивающей больший контроль за взаимным расположением волокон при композитной 3D-печати, инженеры Университета Мэриленда создали прототип печатного сопла с пневмоприводами, расположенными по бокам. При выборочной подаче воздуха в них форма сопла меняется, изменяя ориентацию волокон в пределах одного печатаемого материала, который непрерывно экструдируется.
 
Чтобы продемонстрировать возможности своего устройства, команда попыталась настроить процесс 4D-печати, благодаря которому можно создавать объекты меняющие форму в зависимости от окружающей среды. В частности, ученые попытались с помощью своего сопла отрегулировать свойства набухания объектов после их погружения в воду.
 
Для этого при испытании устройства на принтере Stratasys Objet500 были напечатаны структуры из гидрогеля, содержащего углеродное микроволокно. В местах со случайной ориентацией волокон поглощение воды вызывало равномерное набухание материала во всех направлениях. В других областях, с более четкой ориентацией волокон, набухание материала происходило преимущественно в одном направлении.
 
Технология может найти применение в 4D-печати при которой 3D-отпечатанные объекты изменяют форму в ответ на внешние раздражители, например, для изготовления биомедицинских продуктов, способных расширяться по требованию. Также она может быть использована в случаях, когда напечатанные объекты должны иметь различные свойства в разных областях - магнитные, электрические, упругие и т.д.
 
Подробно ознакомиться с выводами ученых можно в статье A 3D Printed Morphing Nozzle to Control Fiber Orientation during Composite Additive Manufacturing.
 

Другие материалы:

 

Внимание!
Принимаем к размещению новости, статьи или пресс-релизы
со ссылками и изображениями. info@additiv-tech.ru