3D-печатные пеноматериалы: тепло, комфорт и долговечность

news3dtoday
Идет загрузка
Загрузка
02.05.2016
2429
1
Новости

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

1
Число экстравагантных демонстраций возможностей 3D-печати растет с каждым днем, но бывают и такие случаи, когда максимальную практическую пользу можно извлечь из неприметных в силу своей обыденности направлений. Примером тому служат пенополимеры, прячущиеся в стенах, машинах и электронике, выполняющие роль утеплителей, амортизаторов и плавсредств. В своем нынешнем виде пеноматериалы весьма полезны, но материаловеды из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоренса делают пену еще более привлекательной с помощью аддитивного производства.
Традиционное производство дает пеноматериалы с произвольным или «стохастическим» строением, где составляющие ячейки имеют серьезные отличия в отношении формы, размера и консистенции. Необходимая функциональность все равно достигается, но ученые считают, что с помощью 3D-печати можно добиться более единообразной композиции с вытекающей оптимизацией материальных характеристик. В теории все звучит замечательно, но торопиться не стоит: перед тем как перейти на массовое аддитивное производство пенополимеров, необходимо убедиться в долговечности 3D-печатной пены, иначе игра не стоит свеч. В особенности исследователей интересуют механические характеристики: если в случае с утеплителями и изоляторами особых сомнений нет, то материалы, используемые в качестве мягких наполнителей в производстве мебели – совсем другой вопрос. Смогут ли они выдержать постоянные, повторяющиеся механические нагрузки?

Результаты экспериментов вселяют уверенность. Исследовательская команда провела серию сравнительных тестов, основанных на ускоренном старении испытуемых 3D-печатных и традиционных материалов: образцы подвергались воздействию высоких температур и давления, имитируя уровни стресса, накапливаемого за годы эксплуатации. Сами тесты были продолжительными: в отдельных случаях наблюдения проводились в течение года и дольше. Результаты вышли несколько неожиданными даже для наиболее оптимистично настроенных сотрудников лаборатории. Как оказалось, 3D-печатные варианты не только не уступают, но и обладают более высокой структурной и механической живучестью, чем привычные аналоги.
Пытаясь разобраться в причинах, ученые сделали рентгеновские снимки образцов и обнаружили, что традиционные пеноматериалы более подвержены усталости и последующему разрушению, что объясняется неравномерной консистенцией. Наряду с повышенной вероятностью изломов сам характер разрушений имел более яркую форму, чем у 3D-печатных аналогов.

«3D-печать пенополимеров обещает вылиться в огромную гибкость при создании программируемой архитектуры и настраиваемых форм с заданной механической реакцией», – считает Амитеш Маити, специалист в области вычислительной физики и научный руководитель проекта. «Наши исследования указывают на превосходную долгосрочную стабильность и функциональность печатных материалов, а потому нет никаких препятствий внедрению специально сконструированных 3D-печатных пенополимеров взамен привычных аналогов для выполнения конкретных будущих задач».
Несмотря на отличные результаты, ученые указывают, что исследования далеки от завершения: «Мы хотели бы подчеркнуть, что приведенные данные являются результатом сравнения стохастических и 3D-печатных образцов с весьма специфической архитектурой. Следует признать возможность существования 3D-печатных вариантов с более высокими характеристиками, включая еще не исследованные нами объемные структуры. Мы намереваемся продолжить исследования, направленные на выявление и тестирование новых микроархитектурных дизайнов». Полный доклад можно найти по этой ссылке.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

1
Комментарии к статье

Комментарии

09.05.2016 в 10:21
0

В связи с этим возникает идея. берем баллон с монтажной пеной, вешаем его на 3д принтер и печатаем. Что, интересно знать, выйдет?

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Легкий Боуден экструдер

Челюсти из Harz labs Dental Yellow Clear на Hardlight Sirius

контейнер для диафильмов/фотопленки

Как установить новую прошивку в ЧПУ CNC 3018, 1610,2418.

2 варианта нижних крышек для ZAV mini. Формат STEP.

Инструкция по установке Marlin 2.0 на плату SKR 1.3 с драйверами TMC 2208 UART