3D-печать делает пеноматериалы более качественными и долговечными

3D-печать делает пеноматериалы более качественными и долговечными

Где только не используется 3D-печать: в медицине, приготовлении еды, строительстве домов, изготовлении ювелирной продукции, сувениров и т.д. Инженеры сконструировали даже специальный принтер для космической станции, который печатает изделия из 30 материалов в условиях невесомости.

Учёные не перестают удивлять своими открытиями в области аддитивных технологий. В частности, группа американских исследователей использовала 3D-принтер для улучшения характеристик пенополимеров. Оказалось, что материалы, из которых обычно делают утеплители для стен, амортизаторы и плавсредства, могут быть намного прочнее, качественнее и долговечнее, чем сейчас. Их просто нужно распечатать на специальном 3D-принтере.

Первыми, кто предложил использовать пеноматериалы для трёхмерной печати, были специалисты из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоренса. Учёные выдвинули теорию, что с помощью аддитивных технологий можно печатать пенополимеры с более единообразной формой ячеек, которые сохранят свою функциональность и изначальные характеристики. Однако прежде чем запустить массовое производство подобных изделий, учёным важно было проверить, насколько долговечны предметы, распечатанные из пеноматерилов, и смогут ли они выдерживать постоянные механические нагрузки.

3D-печать делает пеноматериалы более качественными и долговечными - 1

3D-печать делает пеноматериалы более качественными и долговечными - 2

В результате исследований специалисты выяснили, что распечатанные пенополимеры обладают повышенной износостойкостью, а структура и механические свойства материалов сохраняются при нагрузках даже лучше, чем у их традиционных аналогов. В ходе экспериментов учёные подвергали образцы воздействию большого давления и высоких температур, имитируя условия ускоренного старения. При этом тесты были довольно продолжительными – в некоторых случаях они длились более года.

Чтобы понять причины долговечности 3D-печатных пеноматериалов, исследователи сделали рентгеновские снимки, и оказалось, что более структурированные и равномерные ячейки менее подвержены износу и разрушению, чем ячейки стандартных пенополимеров, которые расположены неравномерно и имеют различную форму.

Научный руководитель проекта по исследованию структурированных пенополимеров, рассказал, что долговечные и функциональные 3D-печатные материалы вскоре заменят обычные аналоги, так как они более качественные и смогут лучше выполнять серию конкретных задач.    

Однако, несмотря на прекрасные результаты исследований, учёные не прекращают эксперименты и говорят, что взамен материалов со стохастической структурой можно создать даже более качественные 3D-печатные образцы, чем те, которые получены на данный момент. По словам учёных, они ещё не протестировали множество новых микроархитектурных дизайнов пенополимеров, поэтому возможно в ближайшем времени они найдут наиболее долговечную, износостойкую и качественную структуру.

 

По материалам: 3dpulse.ru


Еще по теме