在嵌入式3D打印体时的光纤干扰和融合
Leanne M Friedrich1, Jeremiah W Woodcock1
1Material Measurement Laboratory, National Institute of Standards and Technology, 100 Bureau Drive, Gaithersburg, Maryland 20899, United States.
ACS biomaterials science & engineering
|September 5, 2024
概括
在嵌入式3D打印 (EMB3D) 中控制缺陷需要平衡支流体形学和界面张力. 过度挤出材料对于跨线融合至关重要,特别是在粘性支和低界面张力的情况下.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 嵌入式3D打印 (EMB3D) 制造软材料,使用屈服应力流体支浴.
- 由于支流体位移,缺少发光线融合是EMB3D的一个关键缺陷.
- 界面张力已被探索,以加强融合,但也可能导致丝破裂.
研究的目的:
- 评估界面张力在嵌入式3D打印过程中控制缺陷中的作用.
- 调查支体质,界面张力,打印速度和间距对光线融合和缺陷的影响.
- 了解EMB3D中的毛细血管不稳定性和材料特性之间的相互作用.
主要方法:
- 使用的基于聚二甲基 (PDMS) 的油墨,含有不同的二氧化和表面活性剂.
- 将平行线丝打印成拉波尼特在水中的支浴.
- 采用数字图像分析来量化丝收缩,破裂,融合和定位缺陷.
主要成果:
- 毛细管的不稳定性和纤维间融合是由支力学和界面张力之间的平衡所决定的.
- 较低的支粘度和较高的界面张力增加了丝的收缩和破裂.
- 实现跨线融合需要材料过挤出,特别是在高粘度支件和低界面张力条件下.
- 打印方向显著影响融合质量和光线位移.
结论:
- 优化嵌入式3D打印需要仔细管理界面张力和支持形学.
- 材料过挤出对于强大的跨线融合至关重要.
- 需要专门的切片算法来考虑取决于方向的间距,并在EMB3D中实现精确的控制.
