Stampa 4D di architetture leggere riciclabili che utilizzano polimeri con memoria a forma di stress ad alto recupero

Polimeri a memoria di forma stampata 4D con prestazioni e riciclabilità migliori

Gli autori Ang Li, Adithya Challapalli e Guoqiang Li esplorano una tendenza che continua a crescere: la stampa 4D. I loro risultati sono spiegati nella recente pubblicazione ” Stampa 4D di architetture leggere riciclabili che utilizzano polimeri con memoria a forma di stress ad alto recupero “. Qui vengono esplorati i vantaggi di materiali intelligenti che possono adattarsi al loro ambiente mentre i ricercatori considerano le sfide dell’autoguarigione con la stampa 3D microlattici di polimeri a memoria di forma (SMP) e andare avanti per sviluppare il proprio polimero termoindurente con le seguenti caratteristiche:

Molta forza
Alto stress di recupero
Perfetto recupero della forma
Buona riciclabilità
Stampabilità 3D con DLP
La capacità di creare strutture leggere è uno dei maggiori vantaggi della stampa 3D, ma gli utenti sono continuamente alla ricerca di modi migliori per avere tutto, comprese buone proprietà meccaniche. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni di ingegneria avanzata in cui sono richieste capacità come le seguenti:

I polimeri a memoria di forma stampata in 3D tendono a offrire un potenziale migliore, offrendo una maggiore velocità di produzione, un minor consumo di energia da produrre e meno post-elaborazione. Anche l’effetto della memoria di forma è generalmente migliorato, in quello che è in definitiva il processo di stampa 4D, che produce “funzioni auto-evolutive che rispondono agli stimoli” che offrono prestazioni migliori per parti e strutture portanti. Prima di questo studio, tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che mancava una risorsa per gli SMP con un’alta produzione di stress. Creare un SMP ad alte prestazioni significava passare ai termoindurenti e ai metodi DLP o SLA.

Il team di ricerca ha creato una resina 3D-RSMP specializzata per la stampa universale DLP 3D, offrendo proprietà meccaniche che ritengono buone come alcune delle “migliori resine DLP commerciali senza multifunzionalità”, con memoria di forma superiore e migliori qualità di autorigenerazione. Le strutture 3D sono state progettate in SolidWorks e quindi stampate in 3D su Asiga Pico 2 , con resina 3D-RSMP con spessore dello strato di 0,15 mm. I campioni sono stati anche testati per il riciclaggio, frantumati e rotti, e poi macinati tramite la fresatura di sfere. Successivamente, i ricercatori hanno aggiunto le particelle a uno stampo in acciaio, con una pressione applicata a 200 ° C o 150 ° C per 2 ore.

Il prodotto 3D-RSMP sembra finora l’unico SMP che può essere sia stampato che riciclato in 3D, con uno stress di recupero superiore a 10 MPa. In termini di applicazione, i ricercatori hanno anche scoperto che i loro microlattici cubici avevano la massima resistenza meccanica “con una resistenza a compressione specifica comparabile o persino superiore rispetto ai microlattici metallici e ai microlattici ceramici senza effetto memoria di forma”.

“I risultati mostrano che la microlattice cubica ha una resistenza meccanica paragonabile o addirittura superiore a quella dei microlattici metallici, buone PMI, discrete sollecitazioni di recupero e riciclabilità, rendendola la prima architettura multifunzionale leggera (MLA) per potenziali carichi leggeri multifunzionali che trasportano applicazioni strutturali “, Hanno concluso i ricercatori.

“I lavori futuri si concentreranno sul miglioramento dell’efficienza di riciclaggio del 3D-RSMP e del microlattice e sull’ulteriore ottimizzazione della geometria attraverso l’ottimizzazione topologica o la biomimetica al fine di ottenere microlattici con maggiore resistenza meccanica e effetto memoria di forma per applicazioni strutturali e ingegneristiche avanzate. ”

Mentre la stampa 3D è una fonte di fascino in tutto il mondo, tuttavia, la stampa 4D porta la fabbricazione ad un altro livello magico poiché i ricercatori producono innovazioni come metamateriali sintonizzabili , multi-metalli e processi per altre applicazioni industriali .

Be the first to comment on "Stampa 4D di architetture leggere riciclabili che utilizzano polimeri con memoria a forma di stress ad alto recupero"

Leave a comment

Utilizzando il sito, accetti l'utilizzo dei cookie da parte nostra. maggiori informazioni

Questo sito utilizza i cookie per fornire la migliore esperienza di navigazione possibile. Continuando a utilizzare questo sito senza modificare le impostazioni dei cookie o cliccando su "Accetta" permetti il loro utilizzo.

Chiudi