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科學(xué)家研究用納米纖維素提升3D打印材料強(qiáng)度

時(shí)間:2015-05-29 10:00 來源:天工社 作者:中國(guó)3D打印網(wǎng) 閱讀:

      近日,美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ORNLAmerican Process公司宣布,雙方已簽署了一項(xiàng)聯(lián)合協(xié)議,旨在使用納米纖維素來提升3D打印塑料樹脂的強(qiáng)度。所謂的納米纖維素是一種新興的高性能、生物衍生納米材料,主要從樹木中萃取獲得  一直以來,3D打印技術(shù)都受到可用的原材料種類有限的制約傳統(tǒng)上使用熱塑性樹脂3D打印出來的部件不足提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度,不適合用于需要承受載荷的應(yīng)用ORNLAmerican Process這次聯(lián)手開發(fā)的目的是希望找到一種3D打印材料,這種材料可以為汽車和模具制造等行業(yè)制造出具有承重能力的3D打印部件,而且要求這種部件的強(qiáng)度類似于鋁質(zhì)金屬部件,同時(shí)制造成本也與傳統(tǒng)材料相當(dāng)

American Process BioPlus

     目前,為了達(dá)到類似的目的,有人已經(jīng)開始將碳纖維作為3D打印樹脂的增強(qiáng)材料,但是由于其成本高、依賴石油的特點(diǎn)導(dǎo)致ORNL的研究者希望能夠找到更為經(jīng)濟(jì)的增強(qiáng)劑替代品,比如納米纖維素。

Nanocellulose

American Process公司從樹上提取的亞顯微纖維素,被稱為納米纖維素 

      納米纖維素是一種2013年才問世的木質(zhì)纖維衍生材料。它強(qiáng)度高、重量輕、可再生,可用于制造高強(qiáng)度的耐用零部件

“納米纖維素可以以一種環(huán)保和具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的方式增強(qiáng)塑料的性能。”American Process公司CEO Theodora Retsina。“碳纖維非常強(qiáng)重量輕,但生產(chǎn)成本昂貴用于最高端的應(yīng)用,比如航空航天和豪華車。納米纖維素的強(qiáng)度等同于碳纖維而重量更低隨著我們的制造技術(shù)突破,納米纖維素還會(huì)比碳纖維更具成本競(jìng)爭(zhēng)力我們沒有發(fā)明納米碳纖維速,我們只是讓它更便宜,在高溫下具有熱穩(wěn)定性,并賦予它與疏水性聚合物融合的特性——從而創(chuàng)造市場(chǎng)應(yīng)用并為商業(yè)化生產(chǎn)打開道路

BAAM

    American Process在喬治亞州Thomaston成立了一家準(zhǔn)商用的BioPlus™工廠,并從20154月份開始制造BioPlus™納米纖維素產(chǎn)品。今后,這家工廠生產(chǎn)出來的植物材料將被ORNL用在他們的巨型“大面積增材制造”(BAAM3D打印機(jī)上以打印大型部件這臺(tái)BAAM是由Cincinnati公司開發(fā)制造的,去年曾被用于3D打印全尺寸跑車Strati它的最大3D打印尺寸可以達(dá)到20英尺×8英尺×6英尺。

gI_60332_nano pic

該納米纖維素材料可能會(huì)成為碳纖維的一種經(jīng)濟(jì)性替代品以幫助3D打印具有較大承載能力的零部件

ORNL的這項(xiàng)研究得到了美國(guó)能源部先進(jìn)制造辦公室的支持。“我們很高興能有機(jī)會(huì)與American Process合作開發(fā)納米纖維素增強(qiáng)聚合物從而為增材制造增加一種新的生物衍生結(jié)構(gòu)材料ONRL高級(jí)生產(chǎn)項(xiàng)目和生產(chǎn)示范設(shè)施總監(jiān)Craig Blue

(責(zé)任編輯:admin)

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