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Des chercheurs développent des buses déformables capables de contrôler la direction des fibres dans les objets imprimés en 3D

Jan 07, 2021

L'incorporation de fibres dans des objets imprimés en 3D peut être utilisée pour augmenter la conductivité ou la résistance supplémentaire de ces objets. Désormais, les ingénieurs ont développé une buse d'impression déformable pour changer la direction de ces fibres pendant le processus d'impression. En général, des fibres courtes de matériaux fonctionnels tels que le carbone sont simplement mélangées dans le support d'impression puis extrudées ensemble. Par conséquent, ils se retrouvent généralement dans un désordre aléatoire les uns par rapport aux autres. Ceci est possible pour certaines applications, mais pas possible pour d'autres applications.

3D printed

Afin de trouver une alternative avec plus de contrôle, les ingénieurs de l'Université du Maryland ont utilisé le&"PolyJet Printing GG". procédé pour créer une buse d'impression prototype avec un actionneur gonflable sur le côté de la buse. En aspirant et sortant de l'air de manière sélective, la forme de la buse change, changeant la direction de la fibre dans le support d'impression unique qu'elle extrude en continu.


Lors du test du dispositif, la structure a été imprimée avec un hydrogel contenant des microfibres de carbone. Dans certaines zones, l'orientation relativement aléatoire des fibres fait gonfler le matériau de manière égale dans toutes les directions lorsqu'il absorbe de l'eau. Dans d'autres domaines, la direction des fibres est relativement cohérente, ce qui entraîne l'expansion du matériau dans une direction.


Cette technologie peut trouver sa place dans un domaine appelé&«impression 4D GG», dans lequel les objets imprimés en 3D changent de forme en réponse à des stimuli externes. Il peut également être utilisé pour des objets imprimés en 3D plus traditionnels qui ont différentes propriétés élastiques, thermiques, magnétiques ou électriques dans différents domaines.


GG quot; En fournissant aux chercheurs une méthode accessible pour imprimer en 3D des matériaux composites remplis de fibres et contrôler leur orientation des fibres selon les besoins, contrôlant ainsi leurs performances finales, ce travail ouvre la porte à de nouvelles applications d'impression 3D qui utilisent ces propriétés de matériau uniques et les fonctions uniques qu'ils réalisent," a déclaré Ryan Sochol, un professeur agrégé qui a participé à cette recherche.


Un article sur cette recherche dirigé par Connor Armstrong a été récemment publié dans la revue Advanced Materials Technology.