从航空航天和国防到数字牙科和医疗设备,三维打印部件广泛应用于各种行业。目前,三维打印部件非常脆弱,仅用于材料的原型制作阶段或作为玩具进行展示。德克萨斯A&M大学材料科学与工程系的一名博士生率先提出了一项改变当今3D打印格局的对策。
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印刷材料在马里兰州阿伯丁试验场的陆军研究实验室工作时。
“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。
斯威尼说:“基本的想法是,三维零件不能简单地粘在烤箱里焊接在一起,因为它是塑料的,会熔化。”我们意识到,我们需要借鉴传统上用于将零件焊接在一起的概念,使用点热源,如焊炬或TIG焊机,将零件的接口连接在一起。你不是在融化整个零件,只是把热量放在你需要的地方。”
由于构成3D打印部件的各层非常微小,因此使用特殊材料来控制热量到达何处并将各层粘合在一起。
“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“复合材料,在外面,”斯威尼说当你把零件打印出来的时候,那很薄层嵌入所有塑料股的接口处。然后我们把它放在微波炉里,我们在这项研究中使用了更先进的微波炉,并用红外摄像机监测温度。”
该技术正在申请专利,并获得当地公司Essentium Materials的许可。这些材料是在内部生产的,他们还设计了打印机技术,将电磁焊接过程融入3D打印机本身。在打印零件的同时,他们也在焊接零件。他们目前处于测试模式,但这有可能在每个工业和消费者的3-D打印机需要强大的部件。
“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”,在科学进步。
提交:M2M(机器到机器)




