연구원은 3D 인쇄 된 개체에서 섬유의 방향을 제어 할 수있는 변형 노즐을 개발

3D 인쇄 된 개체에 섬유를 포함시키는 것은 이러한 개체의 전도도 또는 추가 강도를 높이는 데 사용할 수 있습니다. 이제 엔지니어들은 인쇄 과정에서 이러한 섬유의 방향을 바꾸기 위해 변형 가능한 인쇄 노즐을 개발했습니다. 일반적으로 탄소와 같은 기능성 물질의 짧은 섬유는 단순히 인쇄 매체에 혼합한 다음 함께 압출됩니다. 따라서, 그들은 일반적으로 서로에 대해 임의의 혼란에 결국. 일부 응용 프로그램에서는 가능하지만 다른 응용 프로그램에서는 불가능합니다.

더 많은 제어와 대안을 찾기 위해, 메릴랜드 대학의 엔지니어는 노즐의 측면에 팽창식 액추에이터가있는 프로토 타입 인쇄 노즐을 만들기 위해 "PolyJet 인쇄"프로세스를 사용했다. 선택적으로 공기를 안팎으로 끌어들이면 노즐의 모양이 변경되어 단일 인쇄 매체에서 섬유의 방향을 변경하여 지속적으로 압출합니다.

장치의 테스트에서, 구조는 탄소 마이크로 화이서를 포함하는 하이드로겔로 인쇄되었다. 일부 지역에서는 섬유의 비교적 무작위 배향으로 인해 물을 흡수할 때 모든 방향으로 재료가 동등하게 팽창합니다. 다른 영역에서는 섬유 방향이 비교적 일관되어 재료가 한 방향으로 확장됩니다.

이 기술은 "4D 프린팅"이라는 분야에서 그 위치를 찾을 수 있으며, 3D 인쇄 된 개체는 외부 자극에 대한 응답으로 모양을 변경합니다. 또한 다른 영역에서 탄성, 열, 자기 또는 전기적 특성이 다른 전통적인 3D 인쇄 객체에 사용할 수도 있습니다.

"연구원에게 섬유로 채워진 복합 재료에 대한 접근 가능한 방법을 제공하고 필요에 따라 섬유 방향을 제어하여 최종 성능을 제어함으로써 이 작품은 이러한 독특한 재료 특성과 그들이 달성하는 독특한 기능을 활용하는 3D 프린팅의 새로운 응용 분야의 문을 엽니다"라고 이 연구에 참여한 부교수 Ryan Sochol은 말했습니다.

코너 암스트롱이 이끄는 이 연구에 관한 논문은 최근 저널 첨단 재료 기술에 발표되었습니다.