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　　可再加工的熱塑性3D列印金屬材料問(wèn)世

　　國(guó)際性金屬加工網(wǎng)

　　一流制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　幾十年來(lái)，科學(xué)研究相關(guān)人員一直在科學(xué)研究亞毫米級(jí)繁雜結(jié)構(gòu)的3D列印。3D列印技術(shù)的最新科學(xué)研究成果為此提供更多了化解方案，比如位數(shù)光處置技術(shù)(DLP)。該技術(shù)借助螢光(UV)將液態(tài)的裂解聚丙烯以一類精確可控的方式轉(zhuǎn)化為獨(dú)立的固體結(jié)構(gòu)。

在所有的3D列印金屬材料中，因其出色的高溫力學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐機(jī)械性以及與高精度3D列印系統(tǒng)良好的相容性，熱塑性對(duì)光聚丙烯幾乎占據(jù)了3D列印金屬材料市場(chǎng)的半壁江山。然而，這些熱塑性對(duì)光聚丙烯透過(guò)螢光引起的光裂解化學(xué)反應(yīng)所形成的化學(xué)鍵互聯(lián)網(wǎng)往往是永久性的，這將使化學(xué)反應(yīng)得到的3D列印結(jié)構(gòu)不具備再加工的潛能，也就是再成形、再?gòu)?fù)原和再拆解的潛能。伴隨著全球3D列印金屬材料的爆發(fā)式增長(zhǎng)，熱塑性對(duì)光聚丙烯的不可再處置性將造成大量的金屬材料浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)評(píng)。

　　為了應(yīng)對(duì)這一環(huán)境挑戰(zhàn)，馬來(lái)西亞科技設(shè)計(jì)大學(xué)(SUTD)的科學(xué)研究相關(guān)人員研發(fā)了一類可再處置的熱塑性3D列印金屬材料(3DPRTs)，這使3D列印金屬材料能再柔韌、再?gòu)?fù)原和再拆解。

作為該工程項(xiàng)目的相關(guān)人士之一，馬來(lái)西亞科技設(shè)計(jì)大學(xué)科學(xué)與物理系的助理副教授葛锜(Kevin)說(shuō):“他們首次研發(fā)出可再處置的熱塑性對(duì)光聚丙烯，該聚丙烯是專為借助位數(shù)光處置技術(shù)展開(kāi)的高解析度3D列印而設(shè)計(jì)。首先，高解析度的結(jié)構(gòu)能在列印之后展開(kāi)重組并固定成任意形狀，這種特性能提高列印效率。比如，能從平面二維圖層生成二維卷曲部份。其次，該結(jié)構(gòu)是能復(fù)原的，這意味著損毀的部份能展開(kāi)重新列印，并確保結(jié)構(gòu)的完整性，以延長(zhǎng)產(chǎn)品的機(jī)械性能。最重要的是，他們的金屬材料能拆解再借助于其它方面?！?/p>

　　該工程項(xiàng)目的另一位相關(guān)人士Martin Dunn副教授(現(xiàn)為亞利桑那大學(xué)圣路易斯分校工程建設(shè)與生物科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng))說(shuō):“總的來(lái)說(shuō)，3DPRTs的發(fā)展為化解因3D列印金屬材料迅速消耗而引起的環(huán)保問(wèn)題提供更多了一類切實(shí)有效的方案。3D列印金屬材料將廣為應(yīng)用于包括組織工程建設(shè)、軟體機(jī)器人、納米器件在內(nèi)的各種一流應(yīng)用領(lǐng)域?！?/p>

在3DPRT的聚丙烯溶液中，甾體陰離子的紫外對(duì)光性使其適用于基于螢光重構(gòu)的3D列印技術(shù)，從而使3DPRT可用來(lái)列印高精度繁雜二維結(jié)構(gòu)。而羥基和酯基陰離子在高溫下發(fā)生的裂解化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)賦予了列印結(jié)構(gòu)可再處置性。這種透過(guò)兩步裂解策略開(kāi)發(fā)的可再處置熱塑性對(duì)光3D列印金屬材料不僅允許用戶對(duì)3D列印結(jié)構(gòu)展開(kāi)再柔韌，還能在損毀界面上直接展開(kāi)3D列印以復(fù)原破損的零件。此外，廢棄的零件能透過(guò)裂解化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)拆解再借助于其它方面。

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