| Durchbrüche in 3D-Druckschaum können dazu beitragen, U-Boote anzutreiben und zu verbessern, damit Unterwassergeräte tiefer explorieren können, und ein Materialwissenschaftsteam des New Yorker Tandon College of Engineering hat kürzlich einen 3D-gedruckten Verbundschaum entwickelt Materieller Ansatz, der in einer Vielzahl von Anwendungen in der Automobil-, Flugzeug-, Marine- und U-Boot-Industrie eingesetzt werden kann.  Der Verbundschaum besteht aus einer Mischung von winzigen hohlen Keramik- oder Glaskugeln und einem Epoxid- oder Kunststoffharzmaterial, das wegen seiner unglaublichen Festigkeit, seines Gewichts und seiner Tragbarkeit sehr beliebt in der Herstellung ist. Es versteht sich, dass diese drei Eigenschaften es besonders nützlich in der U-Boot-Produktion machen.) Wissenschaftler der New York University glauben, dass die Fähigkeit von 3D-gedruckten Verbundschäumen, komplexere Komponenten mit einer besseren Beständigkeit gegenüber Kompression und physikalischen Eigenschaften herzustellen, die derzeit verwendeten Verfahren für spritzgegossene Schaumkomponenten verbessert. Während spritzgegossene Schaumstoffe gut funktionieren, müssen die Teile nach dem Umformen, wie die Forscher sagen, "Einfügung von Schwächen" sein. Der 3D-Druck hingegen kann komplexe Teile herstellen und somit die Gesamtfestigkeit des Teils erhöhen. Was ist das Arbeitsprinzip von 3D-bedrucktem Verbundschaum? Überraschenderweise konnte das Forschungsteam einen Verbundschaumdraht entwickeln, der mit Standard-3D-Druckern verarbeitet werden kann. Dies ist ein komplizierteres Problem in Bezug auf die Drahtentwicklung, und wie das Team in einer aktuellen Studie erklärte, gibt es einige Herausforderungen beim Erstellen von 3D-druckfähigen Filamenten, einschließlich schauminhibierender Mikrosphären, die bedruckt werden Der Prozess wurde beschädigt oder die Druckerdüse wurde blockiert. Schließlich erzeugten sie ein bedruckbares Filament aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und Mikrosphären, die aus recycelter Flugasche (Nebenprodukt aus Kohle verbranntem Abfall) bestanden. Zusätzlich zur Bedruckbarkeit wurde der Verbundschaumstoff hergestellt Das Material ist auch vollständig recycelbar. Das Projekt der mechanischen und Raumfahrttechnik Associate Professor Nikhil Gupta erklärt: ‚Unser Fokus ist ein Faden zu entwickeln, für Akzidenzdruckereien verwendet werden, Drucker, ohne dass Änderungen an der Hardware viele Parameter in der Schlagdruckprozess des Projekts beteiligt, einschließlich Druckmaterial. Druck, Temperatur und Druckgeschwindigkeit, eine optimale Bedingung zu finden, ist es möglich zu machen hohe Qualität der Schlüssel zu drucken. " Ein Schlüsselelement bei der Entwicklung der Fäden ist ein entsprechend dimensioniertes Mikrokugeln zu finden, die es leicht durch den Drucker ohne Verstopfen der Düse passieren kann. Schließlich Mikrokügelchen Durchmesser im Bereich von 0,04 bis 0,07 mm, 1,7 mm von der Norm Druckerdüse. Darüber hinaus müssen Wissenschaftler herausfinden, wie HDPE-Harze mit Mikrostrukturen gemischt werden können, ohne Hohlformen vollständig zu zerbrechen und zu zerkleinern. "Ashish Kumar Singh, Ph.D. und Forschungsleiter bei Gupta, sagte:" Wir möchten hinzufügen Wahrscheinlich mehr hohle Partikel, um das Material leichter zu machen, aber mehr Partikel bedeutet, dass mehr Partikel während der Verarbeitung brechen. Zuerst im Prozess der Filamentherstellung und dann im 3D-Druckprozess sind es hohle Partikel nicht Eine Beschädigung erfordert eine große Prozesskontrolle. Eindrucksvoll zeigten 3D-gedruckte Verbundschäume eine hervorragende Leistung, die Berichten zufolge in Bezug auf Zugfestigkeit und Dichte mit spritzgegossenen Teilen vergleichbar ist. Singh fügte hinzu: "Die Ergebnisse zeigen, dass die Leistung der 3D-gedruckten Verbundschaumstoffanordnung ist Die Leistung ist vergleichbar mit den weit verbreiteten konventionellen Spritzgussteilen aus dem gleichen Material. Das Team optimiert derzeit Materialien für die Entwicklung von U-Booten, die in bestimmten Tiefen operieren können, und das Team hat kürzlich zwei separate Artikel über die Studie im JOM Magazine, im Journal of Mineralogy und der Society for Metals and Materials veröffentlicht Papiere. Darüber hinaus arbeitete das Team des Tandon Department of Mechanical Engineering der New York University mit einem Team des National Institute of Technology aus Karnataka, Surathkal, Indien zusammen. Artikel Quelle: 3D Tiger |
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