紫外线可固化粘合剂在高固体悬浮中的适用性,用于在极低温度下进行直接墨水写字3D打印

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 增材制造 增材制造 增材制造
• 太空探索 太空探索

背景情况:

• 未来的太空任务,特别是在月球表面,需要现场制造能力.
• 使用高固体悬浮的材料挤出3D打印是快速制造的一个有前途的技术.
• 在选择材料的标准中存在一个关键的差距,这些材料可以在不损害打印机功能的情况下承受恶劣的外星条件.

研究的目的:

• 为了研究高固体悬浮在低温下对3D打印应用的行为.
• 建立适用于零度以下制造环境的材料选择标准.
• 为月球和其他寒冷环境开发3D打印工艺提供指导.

主要方法:

• 含有玻璃微球的紫外线可固化高固体墨水的直接墨水写入 (DIW) 3D打印在-30°C进行.
• 在零度以下的温度下分析油墨的可挤出性和可固化性.
• 评估结构属性关系,包括挤出,形状保持,固化和打印件的机械性能.

主要成果:

• 高固体油墨的成功3D打印在-30°C下实现,证明了挤出,形状保留和足够的固化.
• 单体的优先聚合发生在-30°C,导致交联密度降低,印刷部件的拉伸模量降低.
• 发现较低的高移动性单体的比率可以保持印刷材料的机械性能.

结论:

• 粘合剂配方对于在极端,零度以下的环境中成功进行3D打印至关重要,如月球.
• 该研究提供了粘合剂设计的选择标准,强调单体移动性,以保持冷温度3D打印中的机械完整性.
• 这项研究解决了太空探索和其他不常见的环境条件的新兴制造业挑战.