从航空航天和国防到数字牙科和医疗设备,3d打印部件被用于多个行业。目前,3d打印零件非常脆弱,只用于材料的原型阶段或作为展示玩具。德州农工大学材料科学与工程系的一名博士生率先提出了一种改变3d打印现状的对策。
布兰登斯威尼和他的顾问弥青博士发现了一种方法,使3-d印刷部分更强,并立即有用的现实世界的应用。理发师和Green所施加的传统焊接概念,以键的亚毫米层在3-d印刷部分一起,而在微波。
理发师开始工作与3- d印刷材料当时就职于马里兰州阿伯丁试验场的陆军研究实验室。
“我能看到的技术,惊人的潜力,如它加速了我们的制造时间,使我们的CAD设计来生活在几个小时之路,”理发师说。“不幸的是,我们一直都知道这些部件是不是真的足够强大的现实世界的应用程序的生存。”
3-d印刷对象的材料构成许多薄层,塑料在这种情况下,沉积在彼此的顶部上,以形成所需的形状。这些层易于破裂,在真实世界的应用中使用时,例如定制印刷医疗装置引起与该部分的耐用性和可靠性的问题。
“我知道,几乎整个行业面临着这个问题,”理发师说。“目前,原型零件可在3-d印刷,看看事情会适合在一定的设计,但它们实际上不能用于超出一个目的。”
当理发师开始了他的博士学位,他与格林的工作在化学工程在得克萨斯理工大学的系。格林已经与穆罕默德·沙伊德博士,在美国德州理工电气和计算机工程系助理教授合作,一个项目,检测利用微波碳纳米管。三人制作一个想法,使用在3-d印刷部件,加上微波能碳纳米管部件的各层焊接在一起。
Sweeney说:“基本的想法是,3d零件不能简单地放入烤箱焊接在一起,因为它是塑料,会熔化。”“我们意识到,我们需要借鉴传统上用于焊接部件的概念,即使用点热源,如手电筒或TIG焊机将部件的界面连接在一起。你不会融化整个部分,只是把热量放在你需要的地方。”
由于组成3d打印部件的层非常小,所以需要使用特殊的材料来控制热撞击的位置并将层粘合在一起。
“我们做的是采取3 d打印机长丝,并把我们的材料,薄层碳纳米管斯威尼说。“当你打印零件的时候,那么薄层嵌入在所有塑料线的接口上。然后我们把它放入微波炉,我们在这项研究中使用了更复杂的微波炉,并用红外摄像机监控温度。”
这项技术正在申请专利,并获得了当地公司Essentium Materials的许可。这些材料是在公司内部生产的,他们还设计了将电磁焊接过程集成到3d打印机本身的打印机技术。在打印零件的同时,他们也在焊接它。它们目前处于测试模式,但有潜力应用于每一台需要坚固部件的工业和消费3d打印机。
“如果你是一名工程师,如果你真的在乎你正在做的力学性能,那么这个理想将在该类别中每一个打印机上,”理发师说。
该小组最近发表的一篇论文“由本地诱导微波加热焊接3-d印刷碳纳米管聚合物基复合材料”,在科学的进步。
提交:M2M(机器到机器)




