A espuma compósita impressa em 3D pode promover uma exploração mais profunda dos submarinos

Avanços na espuma de impressão 3D podem ajudar a impulsionar e melhorar os submarinos para permitir que o equipamento subaquático explore mais profundamente e uma equipe de ciência dos materiais da Tandon College of Engineering da Universidade de Nova York desenvolveu recentemente uma espuma composta impressa em 3D Abordagem de materiais que pode ser usada em uma ampla gama de aplicações nas indústrias de manufatura automotiva, aeronáutica, marinha e submarina.

A espuma compósita consiste em uma mistura de minúsculas esferas de vidro ou de vidro oco e um material de resina epóxi ou plástico que é muito popular na fabricação por causa de sua incrível força, peso e portabilidade. Entende-se que essas três características tornam-no particularmente útil na produção de submarinos.)

Os cientistas da Universidade de Nova York acreditam que a capacidade da espuma compósita impressa em 3D para produzir componentes mais complexos com melhor resistência à compressão e propriedades físicas melhora os métodos atualmente utilizados de componentes de espuma moldada por injeção.

Enquanto as espumas moldadas por injeção funcionam bem, elas exigem que as peças sejam juntas após a formação, como dizem os pesquisadores, "apresentando fraquezas". A impressão 3D, por outro lado, pode fazer peças complexas e assim aumentar a força total da peça.

Qual é o princípio de funcionamento da espuma composta impressa em 3D? Surpreendentemente, a equipe de pesquisa conseguiu desenvolver um fio de espuma compósita que pode ser processado usando impressoras 3D prateleiras.

Esta é uma questão mais complicada em termos de desenvolvimento de fio, e como a equipe explicou em um estudo recente, existem alguns desafios na criação de filamentos imprimíveis 3D, incluindo microesferas inibidoras de espuma que imprimem em O processo foi danificado ou bloqueou o bico da impressora.

Finalmente, eles criaram um filamento imprimível feito de plástico de polietileno de alta densidade (HDPE) e microesferas compostas por cinzas volantes recicladas (produto de lixo a carvão). Além da capacidade de impressão, a espuma composta O material também é completamente reciclável.

Nikhil Gupta, professor associado de engenharia mecânica e aeroespacial no projeto, explica: "Nosso foco foi desenvolver um filamento que poderia ser usado em uma impressora comercial sem alterar o hardware da impressora. Muitos dos parâmetros envolvidos no projeto afetaram o processo de impressão, incluindo materiais de impressão , Temperatura e velocidade de impressão, encontrar as melhores condições de impressão é a chave para facilitar a impressão de alta qualidade.

Um elemento-chave no desenvolvimento de filamentos é encontrar microesferas do tamanho apropriado que lhes permitam passar facilmente pelos bocais da impressora sem obstrução. Finalmente, as microesferas variam em diâmetro de 0,04 mm a 0,07 mm por um padrão de 1,7 mm Bocal de impressora.

Além disso, os cientistas têm que descobrir como misturar resinas de HDPE com microestruturas sem perturbar completamente e esmagar formas vazias. "Ashish Kumar Singh, Ph.D., Ph.D. e líder de pesquisa na Gupta, disse:" Queremos adicionar Provavelmente, mais partículas vazias para tornar o material mais leve, mas mais partículas significam que mais partículas irão quebrar durante o processamento Primeiro no processo de fabricação de filamentos e, em seguida, no processo de impressão em 3D, partículas vazias não são Ser danificado requer muito controle de processo.

Impressionantemente, as espumas compostas impressas em 3D mostraram excelente desempenho, comparativamente às peças moldadas por injeção em termos de resistência à tração e densidade, acrescentou: "Os resultados mostram que o desempenho da montagem de espuma composta impressa em 3D O desempenho é comparável às peças moldadas por injeção convencional amplamente utilizadas do mesmo material.

A equipe atualmente está otimizando materiais para o desenvolvimento de submarinos que podem operar em profundidades específicas, e a equipe publicou recentemente dois artigos distintos sobre o estudo na Revista JOM, o Journal of Mineralogy e a Society for Metals and Materials Papéis.

Além disso, o time do Departamento de Engenharia Mecânica da Tandon da Universidade de Nova York colaborou com uma equipe do Instituto Nacional de Tecnologia de Karnataka, Surathkal, na Índia.

Fonte do artigo: Tiger 3D

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