数字光处理3D打印软半晶烯酸盐,具有局部化形状记忆和刚度控制

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 增材制造 增材制造 增材制造

背景情况:

• 数字光处理 (DLP) 3D打印是一种快速,高分辨率的制造技术.
• 半晶体聚合物在响应刺激的材料中是有用的,但在DLP中未得到充分研究.
• 开发具有可调节性质的可编程塑料是先进应用的关键.

研究的目的:

• 研究使用商品长链烯酸的半晶体聚合物网络的DLP3D打印.
• 系统地检查树脂组成和热力学性能之间的关系.
• 描述形状记忆行为并探索多材料打印能力.

主要方法:

• 使用两种长链烯酸盐 (stearyl和lauryl) 作为DLP3D打印的整洁树脂组件.
• 系统地改变了烯酸/烯酸酸盐的比率,以调整聚合物网络的特性.
• 标志着印刷物体的热力学特性,结晶度和形状记忆行为.

主要成果:

• 通过量身定制烯酸盐比率,实现了广泛的热力学性能,其刚度跨越了三个数量级.
• 证明了树脂组成和结晶度之间的可重复的二次关系.
• 在3D打印对象中表现出形状记忆行为,具有良好的耐疲劳性和工作输出.
• 创建了具有垂直构成梯度的多材料结构,使局部性质和多阶段形状记忆成为可能.

结论:

• 使用商品烯酸盐的半晶体聚合物网络的DLP3D打印是可行的,并提供可调节的特性.
• 开发的平台使可编程的智能塑料具有可控制的热力学和形状记忆特性.
• 这种方法显示了为软机器人,电子和生物医学应用创造可定制执行器的希望.