Ny hybrid 3D-printteknik vil tilføje en fjerde dimension til additiv fremstilling

En ny kemisk proces til additiv fremstilling antyder spændende muligheder for 4D-printede komponenter – såsom egenskaber, der ændrer sig over tid.

Forskere ved Loughborough University har udviklet en hybridmetode kaldet Material Treatment Extrusion Additive Manufacturing (MaTrEx-AM), som bruger acetone til at hærde målrettede lag af 3D-printede dele og strukturer.

Ved at variere, hvor meget acetone der påføres, og hvor det bruges, kan producenterne skabe varer med nye mekaniske egenskaber, sådan at kontrollere, hvordan dele deformeres.

Evnen til at skabe disse tidsafhængige giver printprocessen et 4D-aspekt.

Anvendelser fra den virkelige verden omfatter 4D-gitre til hjelmpolstring for at undgå stødskader og til biomedicinske implantater.

Dr. Andy Gleadall sagde:"Processen tilføjer materiale lag for lag - der er riller mellem lagene, lidt ligesom du ville se, hvis du stablede mange træstammer sidelæns oven på hinanden, alle stillede op.

"3D-printede dele er ofte svage på grund af den måde, lagene er lagt ned i rækkefølge, så der er geometriske defekter mellem lagene og bindingen af ​​materiale mellem lagene er muligvis ikke så god som den rene polymer

"De nye muligheder er potentielt værdifulde for en lang række dele og strukturer, men de mest oplagte ville måske være dele, der deformeres under drift, og den måde, hvorpå de deformeres, skal kontrolleres.

"Den tidsafhængige karakter af mekaniske egenskaber betyder, at tilgangen tilføjer en ny dimension til materialets evner, med in-situ hybridbehandling, der letter en ægte 4D-printproces."

Forskningen, "MaTrEx-AM:en ny hybrid additiv fremstillingsproces til selektivt at kontrollere mekaniske egenskaber, " blev offentliggjort i tidsskriftet Additiv fremstilling.