FDM＋PLA進行網格織物3D設計和3D列印的實驗啟示

3D列印和材料是一門交織在一起的科學，許多研究人員、工程師和製造商投入了大量的研究和開發——所有這些都在朝著完善生產的目標努力。在《網眼織物材料擠出設計》中，英國研究人員更加專註地研究了「現成」PLA用於通過FDM 3D列印創建的網眼織物。他們的研究旨在幫助設計師更多地了解漸進式製造技術的複雜性，特別是粘合性問題。

增材製造和3D列印為時裝設計師提供了巨大的創新機會，併產生了無限的圖案和紋理，以及複雜的幾何形狀。研究人員將3D印花紡織品歸類為全3D列印和柔性列印聚合物，這些聚合物隨後被添加到紡織品上。因為時裝設計是一種藝術創作，3D設計和列印是一項巨大的技術補充，可以實現以前可能無法實現的創新。研究人員解釋說，3D列印為以下方面提供了新的應用：

·個性化服裝生產

·新型紡織功能化

·多材料複合探索

·開發新技術

·整體行業材料的可持續性更高

然而，需要進行更深入的研究，以解決和克服其他用戶不斷面臨的諸多挑戰，例如機械性能降低，粘附問題，整理工藝等。在這裡，使用Prusa i3 MK3印表機，使用Prusa PLA創建樣品。研究人員遇到了挑戰，因為第一個樣本的粘附性和穩定性非常差，但第二個樣本更為積極。

用夾子固定的織物。建議將織物裁剪成建築平台的尺寸(25cmx23cm)，使其能在建築平台上平展，防止噴嘴卡在織物上。

該試樣安裝在T-Peel試驗通用試驗機上.在整個試驗過程中，

試樣牢固地夾緊在試驗機的夾持上，沒有滑動。

這項研究還發現了有關孔隙度的數據，表明較大的孔隙導致了層間更好的分子間鍵合，PLA-F1和PLA-F3提供了更大的孔徑。研究小組還發現，在網格上的3D列印中，許多粘附問題是可以防止的，因為它們為牢固的粘合措施呈現出「開口間隙」；然而，較低的「拉伸能力」也可以提高粘附的一致性。

最終，該研究表明，在兩個聚合物層之間層壓織物是形成粘合的秘訣，具有形狀鎖定連接，與以下幾個方面配合良好：

·大孔徑

·鬆散組織結構

·低緯

·針跡密度

表面性質是重要的，還有化學性質和基材的組成。之前的研究還表明，聚合物在以下方面有更好的粘附性：

·棉

·聚酯纖維

·羊毛

·粘膠

關於3D列印設置，最佳的z距離高度提供了最佳的聚合物-紡織品粘合。當z距離沒有正確設置時，列印失敗的風險就會增加。「在比建議的長絲溫度高5-10℃的溫度下3D列印可以降低列印材料的粘度，從而使擠壓材料更深入地滲透到機織織物中。」研究人員總結道。

「實驗結果表明，列印速度和聚合物流量對附著力影響不大，但建議以20~22.5mm/s的較慢速度和100%的流速進行列印，以獲得較好的附著力。未來的工作將擴展3D列印聚合物在紡織品上界面粘附的研究，利用顯微圖像、洗滌周期測試和3D印花紡織品新材料的探索。」

來源：3D列印商情

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