Teadlased töötavad välja deformeeritavad düüsid, mis võimaldavad kiudude suunda reguleerida 3D-prinditud objektides

Nende objektide juhtivuse või lisatugevuse suurendamiseks saab kasutada kiudude sisestamist 3D-prinditud objektidesse. Nüüd on insenerid välja töötanud deformeeritava düüsi, et muuta nende kiudude suunda trükiprotsessi käigus. Üldiselt segatakse funktsionaalsete materjalide, näiteks süsiniku, kiud lihtsalt trükikeskkonda ja seejärel ekstrudeeritakse kokku. Seetõttu satuvad nad tavaliselt üksteise suhtes juhuslikusse segadusse. See on mõnede rakenduste jaoks võimalik, kuid teiste rakenduste jaoks mitte.

Suurema juhtimisega alternatiivi leidmiseks kasutasid Marylandi ülikooli insenerid" PolyJet printing" protsess, mille abil luuakse düüsi küljel olev täispuhutava täiturmehhanismiga prindidüüp. Selektiivselt õhku sisse ja välja tõmmates muutub düüsi kuju, muutes kiu suunda ühes trükikandjas, mida see pidevalt välja pressib.

Seadme testimisel trükiti struktuur süsinikku sisaldavaid mikrokiude sisaldava hüdrogeeliga. Mõnes piirkonnas põhjustab kiudude suhteliselt juhuslik orientatsioon vee imendumisel materjali paisumist kõigis suundades võrdselt. Teistes piirkondades on kiu suund suhteliselt ühtlane, põhjustades materjali laienemist ühes suunas.

See tehnoloogia võib leida oma koha väljal nimega" 4D printing" ;, kus 3D prinditud objektid muudavad oma kuju vastuseks välistele stiimulitele. Seda saab kasutada ka traditsioonilisemate 3D-prinditavate objektide jaoks, millel on erinevates piirkondades erinevad elastsed, termilised, magnetilised või elektrilised omadused.

GG quot; Pakkudes teadlastele ligipääsetavat meetodit kiududega täidetud komposiitmaterjalide 3D-printimiseks ja nende vajaduse korral kiudude orientatsiooni kontrollimiseks, kontrollides seeläbi nende lõplikku jõudlust, avab see töö ukse uutele 3D-printimise rakendustele, mis kasutavad neid ainulaadseid materjali omadusi ja nende saavutatavad unikaalsed funktsioonid," ütles selles uuringus osalenud dotsent Ryan Sochol.

Connor Armstrongi juhitud uurimistöö kohta avaldati hiljuti ajakirjas Advanced Materials Technology.