Đại học Aveiro và Viện Vật liệu Aveiro đã phát triển sự kết hợp giữa sợi tre và ABS. Sử dụng quy trình phản ứng hai bước, nhóm đã có thể tạo ra một vật liệu tổng hợp sinh học hoàn toàn mới cho phép họ điều chỉnh chính xác tính kỵ nước và kỵ nước của gốc tre. Khối lượng riêng và khối lượng nhiệt. Sau khi hoàn thành công thức, các nhà khoa học triển khai vật liệu của họ lên các mẫu in 3D và nhận thấy rằng quá trình này sẽ không “phá hủy hình dạng của nó”, và thực sự có “tác dụng tăng cường” trên bất kỳ bộ phận nào được tạo ra.

Sơ đồ quy trình biến tính hóa học sợi tre do nhóm thực hiện. Ảnh từ Tạp chí Polymer.

Sợi đầy hữu cơ

Xem xét các lợi thế về chi phí, cơ học và tính bền vững tiềm năng của việc sử dụng chất độn tự nhiên để tăng cường vật liệu in 3D (chẳng hạn như ABS), rất nhiều nghiên cứu hiện đang được tiến hành về cách đạt được mục tiêu này một cách tốt nhất. Trước đây, các thành phần có nguồn gốc thực vật như gạo, dừa, hoặc cây gai dầu đã được sử dụng để làm vật liệu tổng hợp thử nghiệm, nhưng trước đây nó đã được chứng minh là khó đạt được chất độn và liên kết ma trận tốt.

In 3D các bộ phận có độ bền cao hơn

Về phần mình, tre hiện đã được trồng ở 21 quốc gia, trở thành một mặt hàng phong phú và thường được sử dụng trong xây dựng địa phương và sản xuất đồ gia dụng. Tuy nhiên, về bản chất, sợi tre có tính ưa nước, trong khi ma trận polyme lại kỵ nước, vì vậy cần phải thực hiện một số bước hóa học để tích hợp chúng vào vật liệu in 3D.

Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng khi sợi tre được kết hợp với polypropylene (PP) để tạo thành một loại nhựa gia cường, sợi tre biến tính có thể cải thiện khả năng chịu nước và các đặc tính cơ học của nó. Vì vậy, đội tuyển Bồ Đào Nha đã lấy cảm hứng từ những người đi trước và phát triển một phương pháp tương tự mặc dù sử dụng tre để sản xuất dây tóc FDM.

Tạo tổng hợp sinh học tre

Để tạo ra vật liệu composite sinh học mới, các nhà khoa học đã sử dụng diisocyanate để sửa đổi các mẫu tre và nhận thấy rằng nó làm giảm tính ưa nước của sợi tre và tăng cường ái lực của chúng với ma trận polyme. Sau khi xử lý, vật liệu tạo thành được rửa sạch, sấy khô và trộn với ABS với nồng độ 5%, sau đó được ép đùn thành các sợi có thể in 3D.

Trước khi triển khai vật liệu của họ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phân tích SEM để đánh giá tác động của quá trình xây dựng công thức của họ và nhận thấy rằng nó đã loại bỏ bất kỳ tạp chất sợi nào, mặc dù với tỷ trọng nhất định. Ngoài ra, so với các loại sợi làm từ sợi chưa qua xử lý, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng vật liệu được sửa đổi của họ “có bề mặt mịn hơn”, tăng tiềm năng cho các ứng dụng cuối cùng.

Để kiểm tra khả năng xử lý của vật liệu, nhóm nghiên cứu tiếp tục sử dụng máy in 3D Anycubic Chiron để đùn nó thành một tập hợp các mẫu hình mái chèo. Điều thú vị là người ta thấy rằng in bằng sợi đã qua xử lý làm giảm độ ổn định nhiệt của chúng, mặc dù các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ suy giảm của chúng cao hơn nhiệt độ xử lý của chúng, vì vậy điều này không ảnh hưởng đến độ ổn định của mô hình.

Hình ảnh thêm của các mẫu sợi đã qua xử lý cũng cho thấy rằng chúng đã tăng mô đun Young và giảm độ giãn dài khi đứt, phản ánh độ cứng của chúng tăng lên. Dựa trên những kết quả này, nhóm nghiên cứu suy đoán rằng phương pháp của họ chứng minh không chỉ tích hợp tre vào các polyme có thể in được mà còn điều chỉnh chúng theo cách cung cấp cho chúng các đặc tính có lợi.

Kết quả của chúng tôi xác nhận rằng khả năng xử lý của vật liệu composite không bị ảnh hưởng. Nhóm nghiên cứu kết luận trong bài báo của họ rằng việc sử dụng các chất độn đã qua xử lý cũng làm giảm mật độ của vật liệu mà không làm mất các đặc tính cơ học của nó. Trên thực tế, các sợi được xử lý nâng cao hiệu suất của các mẫu in 3D, điều này chứng tỏ những ưu điểm của xử lý hóa học.

Xu hướng in khắc gỗ mới nổi

Khi ngành công nghiệp in 3D rộng lớn hơn tiếp tục tìm kiếm các giải pháp thay thế mới thân thiện với môi trường cho các sợi polyme, các nhà nghiên cứu đang ngày càng chuyển sang sử dụng vật liệu gỗ như một câu trả lời. Mới năm ngoái, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Freiburg đã kết hợp các hóa chất lignin và xenlulo hữu cơ để tạo ra một loại polyme sinh tổng hợp có thể in 3D mới.

Các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu và Thử nghiệm Vật liệu Liên bang Đức đã sử dụng các phương pháp gỗ tương tự để biến mối mọt và chất thải côn trùng nhàm chán thành vật liệu của riêng mình. Bằng cách kết hợp bột gỗ với phân của các động vật nhỏ, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một loại nguyên liệu thô dạng tròn có thể tạo ra một cấu trúc có độ chính xác cao.

Ở cấp độ thương mại hơn, Desktop Metal cũng đã ra mắt công ty con Forust vào tháng 2021 năm 3, thương hiệu dành riêng cho các bộ phận làm từ gỗ phun keo. Quy trình sản xuất của công ty tương thích với các phụ phẩm phế thải tiên tiến từ ngành sản xuất gỗ và giấy, sau khi chúng được trộn với nhựa epoxy để tạo ra vật liệu có thể in XNUMXD.

Liên kết đến bài viết này :In 3D các bộ phận có độ bền cao hơn

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


In 3D các bộ phận có độ bền cao hơnTấm kim loại, berili, thép cacbon, magiê, in 3D, độ chính xác Cơ khí CNC dịch vụ cho các ngành thiết bị nặng, xây dựng, nông nghiệp và thủy lực. Thích hợp cho nhựa và hiếm gia công hợp kim. Nó có thể biến các bộ phận có đường kính lên đến 15.7 inch. Các quy trình bao gồm gia công thụy sĩ, chuốt, tiện, phay, doa và ren. Nó cũng cung cấp đánh bóng kim loại, sơn, mài bề mặt và thân cây dịch vụ ép tóc. Phạm vi sản xuất (bao gồm nhôm đúc chết và đúc khuôn kẽm) lên đến 50,000 miếng. Thích hợp cho vít, khớp nối, mang, bơm, bánhhộp đựng, máy sấy trống và thức ăn quay van Ứng dụng.PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *