德克萨斯A&M大学的范达纳·苏雷什 得克萨斯州A&M和埃森图姆的研究人员开发了一种技术，可以更有效地焊接相邻的3D打印层，提高最终产品的可靠性
信用:本质 塑料是一种流行的三维打印材料，它允许用户创建从简单的玩具到定制的假肢部件的对象
但是这些印刷部件的机械性能很差——这是由组成三维部件的各个印刷层之间的不完美结合造成的缺陷
德克萨斯A&M大学的研究人员与埃森图姆公司的科学家合作
现已开发出克服三维打印“弱点”所需的技术
“通过将等离子体科学和碳纳米管技术整合到标准三维打印中，研究人员更有效地焊接了相邻的打印层，提高了最终部件的整体可靠性
阿迪·麦克费林化学工程系副教授迈卡·格林说:“寻找一种方法来弥补印刷层之间的粘合不良一直是三维印刷领域的一项持续探索。”
“我们现在已经开发了一种复杂的技术，可以在打印三维零件的同时，加强这些层之间的焊接
" 他们的发现发表在2月份的《纳米快报》杂志上
塑料通常用于挤出三维打印，技术上称为熔融沉积建模
在这种技术中，熔化的塑料从喷嘴中挤出，一层一层地打印零件
随着印刷层冷却，它们相互融合，形成最终的三维零件
然而，研究表明，这些层连接不完美；印刷部件比通过注射成型制造的相同部件弱，在注射成型中，熔化的塑料在冷却时简单地呈现预设模具的形状
为了更彻底地连接这些接口，需要额外的加热，但是使用类似烤箱的东西加热印刷部件有一个主要缺点
格林说:“如果你把东西放在烤箱里，它会加热所有东西，所以一个三维印刷的部分会扭曲和熔化，失去它的形状。”
“我们真正需要的是某种方法，只加热印刷层之间的界面，而不是整个部分
" 为了促进层间结合，研究小组转向碳纳米管
由于这些碳粒子随着电流而发热，研究人员在每个印刷层的表面涂上了这些纳米材料
与微波对食物的加热效果相似，研究小组发现这些碳纳米管涂层可以用电流加热，使印刷层结合在一起
要在打印物体时通电，电流必须通过打印头和三维部件之间的微小空间
桥接这个气隙的一种选择是使用直接接触印刷部件的金属电极，但格林说这种接触会对部件造成无意的损坏
该团队与大卫·斯塔克，J
麦克·沃克‘66机械工程系，用来产生带电空气粒子束，或等离子体，它能把电荷带到印刷部件的表面
这种技术允许电流通过印刷部件，加热纳米管并将这些层焊接在一起
随着等离子体技术和碳纳米管涂层热塑性材料的出现，德克萨斯A&M和埃森图姆的研究人员将这两种组件添加到传统的三维打印机中
当研究人员使用他们的新技术测试三维打印零件的强度时，他们发现它们的强度与注塑零件相当
格林说:“三维打印的圣杯是让三维打印部件的强度与模制部件的强度相匹配。”
“在这项研究中，我们成功地利用局部加热来强化三维打印零件，使它们的机械性能可以与模制零件媲美
有了我们的技术，用户现在可以打印定制零件，就像一个单独定制的假肢，这种热处理零件将比以前更坚固
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