3D列印溫度對銅金屬聚乳酸複合材料的影響

在《列印溫度對銅金屬聚乳酸的機械性能的影響》中，研究人員概述了他們對金屬聚乳酸的研究結果。作者使用銅金屬聚乳酸和15%銅金屬粉末進行了實驗，並與純聚乳酸進行了比較，並注意到了機械性能的差異。列印溫度範圍從180?到230?，增量為5?，3D列印出立方體樣本用於研究。

因為金屬填充的長絲是由較重的材料製成的，它們比許多其他材料更緻密，手感「更重」，並帶有金屬飾面。許多粉末可以添加到長絲中，形成複合材料，提高機械性能。金屬聚乳酸更容易處理;事實上，研究人員指出，你可以在家裡以百分之一的成本使用這種複合材料。

儘管在金屬3D列印中，仍有許多未知領域，特別是考慮到將要達到的極端溫度，高達1400攝氏度。雖然大多數能夠產生這種熱量的硬體成本都很高，但仍然有許多關於列印參數的「未經測試的理論」。

研究人員表示：「假設溫度的變化受化合物的金屬與聚乳酸比例的影響，可以確定列印金屬聚乳酸的最佳設置。」

雖然以前的研究可能已經證明金屬粉末降低了金屬聚乳酸的列印溫度，但在本研究中，它們改變了金屬粉末的數量，研究了機械性能和拉伸強度。樣品由50%填充密度組成，使用1.0大小的噴嘴和45 mm/s的列印速度。為每個列印溫度創建了五個樣品。

「為了進行能量分散X射線光譜(EDX)表徵，銅金屬聚乳酸和純聚乳酸的樣品被列印成尺寸為22×10×10毫米的長方體形狀。」研究人員表示。

評估樣品以觀察銅與聚乳酸混合的有效程度。在檢查樣品時，科學家們意識到銅的聚乳酸長絲線軸樣品「混合良好」。然而，一些樣品確實提醒它們有堵塞的可能性，因為這樣的附聚物會影響噴嘴直徑。

由於樣品中只有四分之一的圖像顯示出附聚物的存在，因此優質的銅聚乳酸長絲軸被認為是好的。

研究小組注意到，適當的列印溫度隨著拉伸強度的增加而增加，同樣的性能隨著溫度的升高而降低到最低水平。

「由於金屬聚乳酸在215?至230?之間的性能差異很小，因此金屬聚乳酸的最佳列印溫度為215?。從經濟角度來看，金屬聚乳酸的成本高於普通聚乳酸，但如果在215?的最佳列印溫度下進行列印，則金屬聚乳酸的回報是結構重量大，減少材料收縮，提供更高的拉伸強度。」研究人員總結道。

「提高印刷溫度可能會產生額外的拉伸強度，但也會增加整體印刷成本。由於3D印表機在整個列印時間內運行，因此較高的列印溫度會導致使用的電量增加。」

隨著3D列印和增材製造工藝的不斷發展，研究人員非常痴迷於完善機械性能，從精製FDM 3D列印到創建形狀記憶聚合物和碳複合材料。

(本文來源：中國教育裝備網。如需轉載，請註明原出處。)

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