3D 打印机经常被用于诸如打印原型产品任务,但它们所打印的对象往往不像传统构造的物体那么坚固。这是因为打印的物体由逐层打印的材料组成,而不是一个实心物体。然而多亏了得克萨斯A&M大学进行的研究,现在最新的 3D 打印物体可以比普通的 3D 打印物体坚固 275%。
博士生 Brandon Sweeney 及其指导教授 Micah Green 博士开发了一种新技术,其中包括在一种用于 3D 打印的塑料细丝的外侧沉积一层碳纳米管。然后将该细丝用于常规 3D 打印机中,以普通的方式打印物体。一旦打印过程完成,物体就被放置在固态微波源(基本上是专用的微波炉)中。所产生的热量集中在碳纳米管中,导致特定区域中的塑料仅与周围的塑料熔融。以这种方式,塑料在层之间的边界处被选择性“焊接”地在一起。
Sweeney 表示:“基本的想法是 3D 打印部件不能简单地粘在烤箱中,因为它是塑料会熔化在一起。我们意识到,我们需要借鉴传统上用于焊接零件的概念,在那里您将使用点火源(如 TIG 焊接件)来焊接零件,您不是熔化整个部分,只要把热量放在你需要的地方。”
该技术已被授权给当地初创公司 Essentium Materials,该公司计划将其商业化。研究人员希望微波系统可以直接安装在打印机中,因此打印和电磁焊接可以在同一台机器上进行。