3D打印植物纤维素研究进展

总结分析了近年来植物纤维素及其衍生物在3D打印中的研究成果,其中涉及纤维素及其醚类衍生物、微晶纤维素、纳米纤维素等。重点介绍了纤维素基原料在3D打印过程中的作用与功能,以及相关3D打印产品的性能。此外,还就该领域未来的工作提出展望,强调后续研究中应当重视的关键问题与发展机遇。     

3D打印纳米纤维/藻酸盐基水凝胶的制备与表征

以2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化细菌纤维素(TOBC)作为增强体,制备了一系列的纳米纤维/藻酸盐(SA)基纳米复合水凝胶,研究了TOBC对纳米复合水凝胶的微观形貌、压缩、溶胀、生物相容性等性能的影响。通过流变实验与3D打印实验探究TOBC/SA纳米复合水凝胶的可印刷能力。结果表明,TOBC的加入显著增强了SA水凝胶的压缩性能。当TOBC含量为50%时,水凝胶压缩强度可达260.9 kPa,压缩性能最优。TOBC增强了混合油墨的非牛顿性,并使触变恢复能力最高达到83%,可3D打印制造出结构可控的复杂结构。纳米复合水凝胶表现出优异的细胞相容性,在生物医用领域特别是组织再生具有潜在的应用前景。     

基于五轴联动曲面3D打印设备的纳米银导电材料固化工艺研究

利用自主研发的五轴联动曲面3D打印设备,在曲面上打印导电图形。以纳米银导电墨水为实验材料,探究了烧结功率、扫描速度、扫描间隔对导电图形制品表面质量、烧结制品线条宽度、电导率等的影响。结果表明:在烧结功率为2 W、扫描速度为4 mm/s、扫描间隔为0.3 mm的条件下,导电图形表面光滑,烧结制品线条宽度合适,电导率最高。     

激光金属3D打印技术的研究进展

3D打印技术是一种根据计算机生成的数字化模型快速制造或修复零件的先进技术。该技术首先建立一个被分割成薄层的数字化三维模型,然后通过电脑控制打印喷头的运动轨迹,将材料逐层堆积,最终堆积成完整的零件。与传统的减材制造相比,该技术具有可个性化定制、节省材料、不需要模具、能制造复杂空腔结构的优点。随着该技术的发展,3D打印的成型工艺不断丰富,能够用于3D打印的材料也越来越多。根据激光金属3D打印工艺的不同,先后产生了多种打印技术,其中选择性激光烧结、选择性激光熔化、直接金属激光烧结和激光工程净成型等4种成型工艺最为典型。重点介绍了具有代表性的4种激光金属3D打印技术的工艺原理和特点,综述了近年来4种激光金属3D打印成型工艺的研究进展。     

高分子3D打印材料及打印技术

3D打印作为一种新兴的技术实现了材料的快速制造,同时可以对材料的结构更精确快速的设计,这无疑是推动众多领域发展的助力.3D打印与高分子材料的结合为制造技术开辟了新的途径.本文对不同的3D打印高分子材料ABS、PLA、PC等进行了论述,同时对于不同材料所对应的不同的3D打印技术原理进行了简要说明.对于不同3D打印技术的优...     

（急）3D打印气凝胶的研究现状

气凝胶材料具有高比表面积、高孔隙率、低密度以及低热导率等诸多优良性能，被认为是21世纪的十大新材料之一。然而传统气凝胶由于其力学性能有限，难以经过后加工技术形成所需的复杂形状结构，满足实际应用的需求。因此，无需复杂后处理即定制化制备复杂形状结构材料的3D打印技术有望成为突破气凝胶材料应用瓶颈的先进制造技术。本文从3D打印气凝胶的技术种类和材料类型两个方面，综述了3D打印气凝胶材料的研究进展；归纳了3D打印气凝胶材料在阻燃隔热、介电和组织工程中的独特应用并展望了3D打印气凝胶的发展趋势。最后指出扩宽3D气凝胶材料的材料体系、开发更适应气凝胶打印的3D打印技术、提升打印精度与速度和深入研究3D打印气凝胶的可控孔隙结构对其性能的影响是未来的几个重要的研究方向。3D打印气凝胶材料的开发有望促进气凝胶材料的快速发展。     

不同浓度明胶水凝胶用于3D生物打印的初步研究

目的:利用天然高分子材料明胶的生物学性能及交联特性,构建不同浓度的可用于3D生物打印的生物墨水,并对其进行制备,表征与分析,为之后的生物打印提供材料基础.方法:基于以往研究,制备不同浓度的甲基丙烯酸酐(MA)改性明胶水凝胶,分别进行MA改性明胶水凝胶制备、溶胀性能、力学性能、营养液渗透、3D生物打印实验,以此来确定明胶...     

用于3D打印的微晶纤维素/聚乳酸复合材料制备与性能研究

以微晶纤维素（MCC）为增强材料、聚乳酸（PLA）为基体,通过高温熔融共混、挤出、拉丝等流程,制备适用于熔融沉积成型（FDM）3D打印技术的MCC/PLA复合材料,并通过FDM型3D打印机打印出成品。讨论了MCC添加量对该复合材料的力学性能、热性能、微观结构以及3D打印性能的影响。研究结果表明,随着MCC添加量的增加,复合材料的力学性能呈现先增高后下降的变化趋势,当MCC添加量为3%时,其拉伸强度和弯曲强度达到最高,分别为54.55 MPa和64.25 MPa。红外分析证实了微晶纤维素与聚乳酸在熔融时发生了接枝共聚反应。热性能分析表明,添加少量MCC,可以提高复合材料的热稳定性和PLA的结晶度。MCC添加量为3%的MCC/PLA复合材料其力学性能、打印性能和外观达到最佳,可应用于FDM型3D打印技术。     

3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用

近年来,汽车产业出现了以塑代钢的轻量化趋势,随着3D打印技术的不断发展,3D打印塑料材料在汽车配件设计中应用广泛,能够有效地节省汽车研发周期,削减成本。概述了3D打印塑料材料的现状,包括其种类、形态及改进技术,及其对于汽车配件设计的影响;介绍了3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用,并对其在汽车配件设计中的未来发展趋势进行了探讨。     

凝胶3D打印制备细晶氧化铝陶瓷研究

本文采用溶胶-凝胶法制备了适用于直写打印的拟薄水铝石凝胶,通过改变拟薄水铝石含量以及羟乙基纤维素含量来调控凝胶的流变性,并评价了凝胶的打印性能.针对凝胶坯体干燥所面临的挑战,创新性地提出了多步液相介质干燥方法,采用低分子量聚乙二醇作为干燥介质,乙酸乙酯作为萃取剂,在26 h内实现了厚度为10 mm的凝胶坯体的干燥,并且...     

ABS的3D打印制品表面质量研究

采用熔融沉积成型(FDM)三维(3D)打印技术成形丁二烯-丙烯腈-苯乙烯共聚物(ABS)制件,探究喷嘴挤出温度及层高变化对制件表面质量的影响.针对不同的挤出温度、层高等打印工艺参数,制备形状、尺寸一致的多组制件,使用形状测量激光显微镜对制件的表面形貌数据进行了采集并对分析,得出了算术平均高度(Sa)、最大高度(Sz)、...     

Cellular,Mineralized, and Programmable Cellulose Composites Fabricated by 3D Printing of Aqueous Pastes Derived from Paper Wastes and Microfibrillated Cellulose

Combining recycling of paper wastes (WPs) with extrusion‐based additive manufacturing represents a sustainable route to cellular cellulose composites tailored for lightweight construction. Particularly, shear mixing of shredded WPs with an aqueous solution of a polymer binder like polyvinyl alcohol (PVA) yields aqueous pastes suitable for 3D printing. As a shear thinning additive, both WP and microfibrillated cellulose account for enhanced shear thinning and dimensional stability. Opposite to the formation of dense WP/PVA composites by melt extrusion, 3D printing of aqueous pastes produces cellular cellulose/PVA composites exhibiting hierarchical pore architectures. In spite of low densities around 0.8 g cm^?3, high Young's modulus (2.0 GPa) and tensile strength (53 MPa) are achieved. Mechanical stability, water resistance, and even flame retardancy simultaneously improve by crosslinking with glyoxal and especially by mineralization. Multimaterial 3D printing combines the 3D dispensing of cellulose/PVA pastes with the simultaneous, staged, or subsequent spraying of aqueous water glass to enable mineralization of composite surface, bulk, and interlayers. Furthermore, the glyoxal‐mediated crosslinking affords thermo‐ and moisture‐responsive cellulose/PVA composites with programmable shape change induced either by heating at 100 °C or by exposure to moisture at 37 °C.     

混凝土3D打印材料及3D打印模板技术应用进展

混凝土3D打印是现代数字化制造的典型代表,因其智能化、个性化、绿色建造的工艺优势受到广泛关注。作为一种新型建造方式,3D打印为建筑业带来了颠覆性的影响,并对传统混凝土材料提出了全新的挑战。如何提升混凝土材料与3D打印技术的适应性,实现3D打印技术在建筑中的广泛应用是人们普遍关注的焦点。本文概述了混凝土3D打印技术的发展历程,系统论述了混凝土3D打印材料在流变性、可挤出性、可建造性以及力学性能方面的研究现状,同时,介绍了3D打印模板技术在装饰及异型构筑物上的典型应用,以期为混凝土3D打印的研究与未来工程发展提供一定的参考与借鉴。     

3D打印未来

想要什么就有什么,是人类一个美丽梦想。3D打印技术的出现,让梦想照进了现实。你能想象吗?房子能打印,飞机能打印,衣服能打印,甚至食物也能打印……