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研究员开发出实现六种新的DIW 3D打印模式的新装置

导读: 最近,麻省理工学院(MIT)研究人员Hyunwoo Yuk和Xuanhe Zhao教授在Advanced Materials的一次交流中,报告了一种新的策略,以克服与直接墨水书写相关的限制,这是3D打印中常见的制造方法。

3D打印对象的能力已经允许制造从生物医学植入物到柔性电子器件的材料。与传统的2D打印技术不同,传统的2D打印技术用于打印纸质书籍、报纸、办公文档和金钱等各种产品,而3D打印则使用由自支撑材料(如糊剂、水凝胶和泡沫)组成的油墨。

研究员开发出实现六种新的DIW 3D打印模式的新装置

最近,麻省理工学院(MIT)研究人员Hyunwoo Yuk和Xuanhe Zhao教授在Advanced Materials的一次交流中,报告了一种新的策略,以克服与直接墨水书写相关的限制,这是3D打印中常见的制造方法。

在传统的直接墨水书写(DIW)中,喷嘴尖端在沉积粘弹性油墨的纤维的同时在一定高度(H)和速度(V)下移动。喷嘴尖端的移动速度被设定为油墨被挤出的速度,从而使打印的纤维的分辨率受到喷嘴直径的限制。

研究人员已经设计出了一种装置,可以实现六种新的DIW 3D打印模式以产生复杂的图案,包括非线性、连续和不连续的图案。单个喷嘴可以打印比喷嘴本身直径小得多的各种直径,从而显著提高打印纤维的分辨率。可以构建具有无量纲喷嘴速度(V *)和高度(H *)的定量相图以说明不同打印模式的条件,并且测试速度和高度参数的不同值,使其与相图一致。

使用实验数据和有机硅弹性体油墨,可以通过改变喷嘴速度和高度来“编程”不同的打印图案和纤维直径。连续地改变喷嘴的速度从0.3到2.5,高度从5到2,以允许不中断的打印模式和直径打印单根光纤。

具有不同分辨率和层厚度的三维实心金字塔可以使用这种方法以不同的模式打印,并且其他粘弹性油墨(例如水凝胶油墨)也适用于具有适当的打印参数的这种新的打印策略。甚至可以在3D网格结构的不同层上引入梯度,其中每个层具有不同的图案和纤维直径。当将具有两种不同直径的梯度3D网状致动器置于四氢呋喃中时显示出不同的溶胀时间,表明可以打印具有不同动力学性质的结构。

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