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  • 1 # cnBeta

    雖然消費者級3D印表機可能足以製作模型或古董之類的東西,但它們並不總能勝任製作經得起現實使用的物體的任務。但現在得益於一種新的印刷絲這種情況可能即將改變。 緊湊、廉價的3D印表機通常會使用一種叫做熔絲製造(FFF)的工藝。

    這包括將塑膠絲加熱到熔點然後透過噴嘴擠出。熔融塑膠的連續層會一層層地堆積上去,當它們冷卻並融合在一起時就形成了一個單一的固體物體。

    不過來自美國陸軍工程的技術人員表示,透過這種方式列印的物品在結構上往往過於脆弱,不適合戰場上計程車兵粗暴使用。儘管有些印表機使用非FFF技術來能夠製造更加堅固的物體,但這些機器體積大、成本高、不適合在野外使用。

    對此,美陸軍新興復合材料研究小組的研究人員在Eric D. Wetzel博士的帶領下著手解決這一問題。他們最終創造了一種新的雙聚合物絲,其能讓消費級3D印表機透過現有的FFF硬體列印產出更堅固的產品。

    這種材料以圓柱體的形式開始,其有一個星形的聚碳酸酯核心,四周被ABS包圍。透過利用一種叫做熱拉伸塔的專利裝置,圓柱體被加熱並拉伸成一根細絲。一旦細絲冷卻下來它就可以纏繞在卷軸上,然後用在普通的FFF 3D印表機上。透過這種材料打印出來的物體透過在烤箱中加熱然後冷卻的方式來讓兩種聚合物完全融合在一起。

    在實驗室測試中,這樣的物體被證明比那些使用傳統細絲製成的物體要堅固得多--事實上,它們表現出的機械效能跟那些透過商業注射成型技術生產的相同物品相似。目前,這種材料的退火時間為24到48小時,但研究小組希望將這一數字減少到4小時或更少。

    目前,美國陸軍正在尋找可能對這項技術商業化感興趣的工業合作伙伴進而將其應用於軍事以外的領域。

    相關研究報告已發表在《Advanced Engineering Materials》上。

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