Свежая подборка статей на тему 3D-печати

Как насчет свежей подборки

Когда я был студентом, то постоянно сталкивался с проблемой поиска литературы для своей дипломной работы. Сегодня, будучи аспирантом, мне приходится находить и просматривать минимум по 10-20 обзорных и научных статей в неделю, чтобы отыскать нужную информацию для своего исследования.

Моя работа в самом разгаре, поэтому у меня возникла идея – почему бы не делиться подборкой актуальных материалов с теми, кому они также могут быть полезны и интересны?

В Кадисском университете (Испания) исследовали возможность 3D-печати PET-гранулами c использованием крупноформатного 3D-принтера

Полиэтилентерефталат или ПЭТ - это инженерный полимерный материал, который широко используется в упаковке. Благодаря его превосходным механическим свойствам, водостойкости и возможности вторичной переработки, этот материал представляет интерес для его использования в 3D-печати.

По сравнению с PETG, который имеет аморфную структуру и активно используется для аддитивного производства, PET ведет себя как полукристаллический материал, что затрудняет его широкое применение в 3D-печати.

Поверхность деталей, напечатанных в плоскости XZ из a) PET3 (марки RAMAPET P184) and b) PETG. Серьезных дефектов не наблюдается.

Чтобы оценить возможность экструзионной 3D-печати PET-гранулами, в Кадисском университете в Испании исследовали морфологию и свойства образцов, напечатанных на крупноформатном FGF 3D-принтере Discovery 3D printer от компании Bárcenas CNC (Испания).

Ученые выяснили, что для FGF-печати можно использовать PET-гранулы, предназначенные для изготовления тонкостенных изделий (например, марки RAMAPET P184).

Для получения деталей с характеристиками выше, чем у деталей из других коммерчески доступных PET- или PETG-гранул, ученые предлагают печатать при температурах от 250°C до 270°C (при условии предварительной сушки гранул в течение 4 часов при температуре 80°C).

Статья опубликована в свежем выпуске журнала Additive Manufacturing (Volume 79, 5 January 2024, 103908) и доступна по ссылке

Какая технология лучше – PBF или FFF?

Сегодня 3D-печать широко внедряется в медицине, особенно для изготовления различных имплантов. Для этой задачи требуются прочные и биосовместимые материалы. Одним из часто применяемых в медицине материалов является полиэфирэфиркетон (PEEK). Этот высокотемпературный конструкционный термопласт может использоваться в форме порошка, гранул или филамента (нити).

Правильный выбор аддитивной технологии зависит не только от вида изготавливаемой детали и конкретной области применения, но и от используемых для ее изготовления материалов. Возникает вопрос – какую же технологию выбрать, например, для изготовления имплантов черепа?

Недавно стала доступна одна из научных статей на эту тему.

Импланты, изготовленные по технологии PBF (слева) и по технологии FFF (справа)

Коллектив ученых из Великобритании выяснил, что образцы черепных имплантов, напечатанные из PEEK по технологии Powder Bed Fusion (PBF) оказались менее прочными и более хрупкими, чем аналогичные образцы, изготовленные по технологии Fused Filament Fabrication (FFF).

Для получения образцов использовался материал PEEK 450PF и филамент PEEK 450 диаметром 1.75 мм (от компании Victrex Plc, Великобритания).

Для изготовления образцов на PBF 3D-принтере EOS P800 System (EOS, Германия) использовался режим печати при температуре в камере 332°C, температуре платформы построения 310°C, и температуре боковых стенок 315°C. Ширина растра – 0.2 мм, толщина слоя – 0.12 мм.

Для изготовления образцов на FFF 3D-принтере Kumovis R1 (Kumovis GmbH, Германия) использовался режим печати при температуре активной камеры 220°C, температуре платформы построения 270°C, и температуре экструзии 440°C. Скорость печати варьировалась в диапазоне от 1000 до 4000 мм/мин. Ширина растра варьировалась от 0.4 мм до 0.6 мм. Толщина слоя – 0.35 мм.

Статья опубликована в выпуске журнала 3D Printing and Additive Manufacturing (Vol.10, №5) и доступна по ссылке

В Швейцарии исследовали оптические свойства конструкций, напечатанных из PETG-гранул на крупноформатном 3D-принтере

Комфорт проживающих или работающих в здании людей, а также его энергоэффективность, во многом зависят от правильного освещения. Внедрение 3D-печати в строительстве открывает новые возможности для использования более дешевых и эффективных материалов.

Недавно ученые из Швейцарии высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) решили исследовать оптические свойства конструкций, напечатанных из прозрачных PETG-гранул на крупноформатном 3D-принтере.

Различные варианты конструкций, напечатанные из прозрачных PETG-гранул в ETH Zurich

Для этого они смоделировали структуру образцов с различными узорами заполнения в Rhinoceros и Grasshopper. Затем образцы были напечатаны при помощи робота-манипулятора ABB 4600, установленного на подвижную платформу. Для 3D-печати использовался гранульный экструдер от компании CEAD с диаметром сопла 3 мм.

Лабораторный стенд, который использовался в работе для 3D-печати PETG-гранулами

Ученые выяснили, что направление укладки полимерной нити и ориентация узора заполнения играют значительную роль в распространении света в материале. В результате авторами была разработана методика, предназначенная для определения оптических свойств напечатанных конструкций и сравнения полученных свойств с характеристиками фасадов, изготовленных из традиционных материалов.

Авторы надеются, что результаты их исследования могут быть полезны в будущем при проектировании более энергоэффективных фасадов зданий и других архитектурных сооружений.

Статья опубликована в выпуске журнала 3D Printing and Additive Manufacturing (Vol.10, №6) и доступна по ссылке

Продолжение следует

Пишите в комментариях, была ли интересна эта подборка, и подписывайтесь на мой Telegram-канал, где я также буду публиковать больше полезных материалов на тему 3D-печати и других технологий.