通过可编程电力继电器轻松将沉积建模3D打印机适应于无运动打印:分离建模和实验
Sanjana Sham Sunder Bharadwaj1, Chia-Yi Lin1, Mounica J Divvela1
1School of Chemical and Biomolecular Engineering, Cornell University, Ithaca, New York, USA.
3D printing and additive manufacturing
|February 23, 2024
概括
本研究介绍了一种不运动的3D打印机,该打印机使用高压点来引导聚合物化,从而有可能提高分辨率并减少3D图案的打印时间.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 传统的融沉积建模 (FDM) 3D打印机依赖于喷嘴和收集器运动,这可能会引入噪音,延迟和分辨率限制.
- 将FDM打印机修改为静止配置为这些挑战提供了潜在的解决方案.
研究的目的:
- 开发和研究一种新的不运动3D打印系统.
- 通过静电控制聚合物融流程来探索打印3D图案的可行性.
- 分析各种参数对印刷精度和图案形成的影响.
主要方法:
- 一台融合沉积建模3D打印机被修改成一个不动的系统,喷嘴和收集器保持静止.
- 挤出聚合物融物被集体上的高压开关点引导形成3D图案.
- 两种聚合物,高温聚乳酸和烯二甲乙烯,被用来打印多层结构.
- 为模拟和分析,开发了一种离散的非异热珠和弹模型.
主要成果:
- 简单的3D图案,包括多层的圆形,方形和墙壁,通过不动系统成功打印出来.
- 该研究系统地调查了导电点配置,开关时间,电压和材料特性等参数对图案准确性的影响.
- 纤维采集模式的实验结果显示,与模拟结果的良好一致.
结论:
- 无运动3D打印方法展示了无噪声操作,提高分辨率和减少延迟时间的潜力.
- 开发的静电控制方法是有效的制造简单的3D结构与不同的聚合物化.
- 模拟模型为理解和优化不运动3D打印过程提供了宝贵的工具.
