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桌面3D打印機研究人員將硬質塑料轉化為織物
來源: | 作者:pmo33de7c | 發布時間: 2019-04-23 | 344 次瀏覽 | 分享到:

  由于匹茲堡的卡內基梅隆大學(CMU)改進了FFF 3D打印機,紡織品制造在定制服裝和基于紋理的設備中得到了新的應用。

  人機交互研究所(HCII)的Michael Rivera和Scott Hudson教授(CMU)率先開發了用于熔體靜電紡絲能力的開源Prusa i3。這產生了混紡紡織品和3D打印的可穿戴物品。

  剛性塑料到織物

  HCII團隊調整了Prusa i3的設計,使其具有更大的、可擴展的構建體積,然后添加了支持熔體靜電紡絲的修改。當被問及這個項目背后的靈感時,Rivera回答說:“我們之前曾探討過如何在3D打印過程中嵌入紡織品可以創造一些有用的和定制的可穿戴物品,如表帶或皇冠?!?/span>

  “目前的打印機是將紡織品制造直接融入傳統FDM 3D打印流程的一步。通過這兩者的結合,用戶可以創建有趣的數字設計,支持這兩種材料,并在一個過程中制作設計?!?/span>

  “這種設計還可以利用電紡紡織品進行傳感,以檢測液體和水分的存在或壓力的變化。另外,我們可以想象,當一個人出汗過多時,我們可以創造出一件打開的定制服裝,或者一個軟鞋墊或坐墊,可以檢測出一個人有多活躍(或不活躍)?!?/span>

帶電紡塑料的交互式鼠標墊。

  靜電紡絲和3D打印

  靜電紡絲廣泛用于生物醫學工程和材料科學界,以創建組織腳手架和衛生產品,如繃帶。Rivera補充道:“我們相信還有其他有趣的創意應用,例如互動服裝和觸覺體驗。這個過程也可能用于創造定制的衛生用品,如尿布?!?/span>

  “有很多消費級3D打印機,還有一些昂貴的熔體靜電紡絲裝置,對生物醫學應用來說更加可控。我們的工作將一種組合技術引入其他領域(如人機交互),拓寬了應用領域。

  “基于這一目標,我們的打印機是第一個在一個過程中將硬質塑料3D打印和熔融電氣結合在一起的3D打印機?!?/span>

交互式3D打印燈在啟動前變平。

  給纖維充電

  通過此過程,30 mm x 30 mm樣品大約需要2分鐘才能完成。然而,上面所示的平面燈形狀需要30分鐘來打印,包括制造硬質塑料。PCL也已成功用于此過程。

  現在,研究人員正在研究其他熱塑性塑料,包括尼龍,聚丙烯(PP)和TPU。他們還在開發更先進材料的靜電紡絲功能。

  “熔融靜電紡絲到硬質3D打印結構上存在一些挑戰,這些結構是不導電的。因為熔體靜電紡絲工藝依賴于打印平臺和噴嘴之間積聚的靜電電荷,因為在這兩者之間打印的塑料越多,細纖維被拉下的能力就越弱。

  “我們正在嘗試將其他導電材料(油墨)應用到硬質3D打印結構上,以便能夠旋轉到它們上面?!?/span>

擠出纖維。

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