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      4D打印是什麽,與3D打印有什麽區別
      作者:AG真人国际厅三維3D打印機 瀏覽: 發布日期:2018-11-09 10:59

      4D打印這一新興技術正在吸引越來越多的關注。 4D打印,產品打印出來以保持受熱,光,濕氣或其他環境條件激發的形狀,並轉換成另一種形狀。4D打印超越3D打印,擴大了造型的過程,增加了設計的自由度,從而催生了一種適應環境,自我調整的新型產品。然而,當前的4D打印通常涉及用於訓練組件的複雜,冗長的後續過程。另外,當前4D印刷中使用的材料基本上是一些軟聚合物,因此剛性缺陷限製了它們在結構部件領域中的應用。

      來自新加坡科技大學,佐治亞理工學院和西安交通大學的研究人員走上了一條新的道路,創造性地將當前4D打印所需的後續機械訓練過程直接植入3D打印過程本身,大大簡化了4D打印技術。他們首先通過計算機模擬設計3D零件,然後高精度3D打印。3D部件在室溫下保持其設計形狀。一旦短暫加熱,3D零件就可以快速轉換為永久形狀。這種4D打印技術不僅消除了設計和製造工作流程中複雜而長期的後續機械訓練過程,而且還節省了高達90%的打印時間和耗材。

      ▲直接4D打印概念和實驗圖

      “我們的複合材料由兩部分組成,具有不同的特性。在室溫下,一部分較軟,可以通過設計植入內應力,而另一部分則更堅硬,無壓力,“新加坡科技大學丁震博士說。 “我們通過模擬計算。為了設計複合材料,在3D打印過程中植入的柔軟材料的應力完全由硬質材料控製並且不能被釋放,從而確保了打印的3D形狀的高精度。加熱後,硬質材料軟化並軟化,由於約束的喪失,材料中的內應力被釋放,這直接導致複合材料的形狀發生變化,並且通常是顯著的變化”。新獲得的形狀不會隨著溫度的降低而變化,但冷卻引起的部分材料變硬,整個部件表現出良好的剛性。研究表明,許多有趣的形狀可以改變形狀,其中一個網格結構在加熱時可以擴展近8倍。

      “新形狀是永久性的,也就是說,即使你重新加熱或冷卻它,它也不會恢複到原始的3D打印形狀,這是形狀記憶效應的影響,”Georgia Tech H. 傑瑞齊教授分析說,“複合材料中的硬質材料具有形狀記憶效應,因此新過渡的形狀永久鎖定。此外,印刷部分還具有形狀記憶效果,也就是說,它可以被訓練成任何形狀,一旦加熱,它將尋找並返回到新的永久形狀,但不是最初印刷的原始形狀。“

      “這項研究的關鍵發展是提供一種新的,顯著簡化的4D打印方法,可以生產高度準確的可再培訓產品,預計將在許多領域(涵蓋生物醫學設備,3D電子產品和消費者)。產品“,新加坡科技大學馬丁分校 L. Dunn教授說:“它甚至開辟了一種新的產品設計模型,使產品從一開始就設計成多種形狀。”

       

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      4D打印是什麽,與3D打印有什麽區別


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