美大学开展3D打印材料新研究聚焦焊接与回收
- 来源：天工社
- 编辑：齐之越
- 2017/6/21 13:27:41
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【中国智能制造网 技术前沿】日前，美国德克萨斯农机大学的研究人员开发出一种使用微波照射，通过局部加热碳纳米管(CNT)来焊接3D打印件的方法，该方法可以提高焊接断裂强度。密歇根理工大学的研究人员则正试图用开源挤出机将废弃塑料就地变成3D打印线材，节约能源。
1、用焊接来增强3D打印件
近日，一组来自德克萨斯农机大学、Essentium Materials和Texas Tech的研究人员开发出一种加强3D打印件的方法。该方法使用微波照射，通过局部加热碳纳米管(CNT)来焊接3D打印件。在一篇名为《通过局部微波加热来焊接3D打印碳纳米管聚合物复合材料》的论文中，研究员详细介绍了该方法。
“我们将一种3D打印线材涂上含有CNT的涂层，打印后再对其进行微波照射。事实证明，这将焊接断裂强度提高了275%。这些显著的结果为增材制造开辟了全新的设计空间，”该论文写道。
通过一种镀浴工艺，研究员将涂层涂到工业级PLA上，然后在一台Stacker 500桌面3D打印机上将材料打印成矩形样品结构。随后，这些样品被暴露在160℃的微波下60秒，使带有涂层的PLA熔融并在打印线上再结晶。更高的温度，高达240ºC，可实现更强的焊接。
2、用一个开源挤出机就地将废弃塑料变成3D打印线材
密歇根理工大学的研究人员正在研究线材回收。在一篇题为《一个太阳能光伏废塑料回收站系统的能源回收期》的文章中，研究人员讨论了“回收站”——一个可挤出废弃塑料的开源挤出机——的一个太阳能版本。
研究人员指出，回收塑料是昂贵的，并且还使用了太多的能源，因为既需要将不同的塑料分选出来，也需要将它们运送到集中处理站。收集塑料废物，并用一个“回收站”在现场将其制成线材，既免去了运输，使用的能源也远远低于大规模集中回收处理，并且还可以增加个人收入，只要你能将它们卖出去。
使用“回收站”，生产1公斤线材只花10美分的电。这既大大降低了线材成本，也可以进一步推动3D打印的采用并扩大分布式制造。
该研究计算了一个基于太阳能的“回收站”的能源回收期(energy payback time，EPT)，结果为一个月左右，仅为一个基于传统能源的“回收站”的4%。
(原标题：两项新3D打印材料研究：焊接和回收)
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