工程师开发了可改变3D打印纤维方向的可变形喷嘴

将纤维嵌入3D打印物体中可用于增加这些物体的导电性或额外强度。现在，工程师们开发了一种可变形的打印喷嘴，以在打印过程中改变这些纤维的方向。
通常，将诸如碳之类的功能材料的短纤维简单地混合到打印介质中，然后与它一起挤出。因此，它们通常相对于彼此最终陷入混乱。
对于某些应用程序这是可能的，但对于其他应用程序则不可行。为了找到具有更多控制权的替代方案，马里兰大学的工程师使用了“ PolyJet印刷”技术。
的方法来创建原型喷嘴，该喷嘴在喷嘴的侧面具有可充气的致动器。通过有选择地抽入和抽出空气，喷嘴的形状会发生变化，从而改变纤维在其连续挤出的单个打印介质中的方向。
在该装置的测试中，用含有碳微纤维的水凝胶印出结构。在某些区域，纤维相对随机的取向使材料在吸收水时在所有方向均等膨胀。
在其他区域，纤维方向相对一致，从而导致材料主要在一个方向上扩展。该技术可以在称为“ 4D打印”的领域中找到其位置，在该领域中3D打印的对象响应于外部刺激而改变其形状。
它也可以用于更传统的3D打印对象，这些对象在不同区域具有不同的弹性，热，磁或电特性。 “通过为研究人员提供一种3D打印填充纤维的复合材料的可访问方法，并根据需要控制其纤维取向，从而控制其最终性能，这项工作为利用这些独特的材料特性和独特的3D打印新应用打开了大门他们实现的功能”参与这项研究的副教授瑞安·索科尔（Ryan Sochol）说。
由ConnorArmstrong领导的有关此研究的论文最近发表在《先进材料技术》杂志上。负责编辑AJX。

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