木质素是一种复杂的有机聚合物,是许多植物细胞壁的重要组成部分,使其具有木质和刚性。 它也是一种可 3D 打印材料,很像纤维素。 橡树岭国家实验室(ORNL)是一家研究机构,在 3D 打印方面做了大量重要工作,开发了一种使用木质素的新型 3D 打印材料。
橡树岭开发的全新木质素 3D 打印材料(credit:ORNL )
根据 ORNL,植物基材料具有优异的可印刷性和性能,木质素也恰好是生物燃料工艺的副产品,并且将其价值最大化,用作 3D 打印材料。该材料由木质素,橡胶,碳纤维和 ABS 组合而成。与单独的 ABS 相比,使用该材料印刷的 3D 部件在各层之间的粘合强度提高了 100%。
新材料主要是改进层与层之间的粘性
" 为了实现这一目标,我们在过去五年中积累了我们对木质素的经验,"ORNL 的 Amit Naskar 说道。 " 我们将继续微调材料的成分,使其更加强大。" 正在申请专利的工艺的详细信息已发表在一篇题为 " 改善木质素基复合材料中 3D 可打印性及层间粘合性的一般方法 " 的论文中,该论文的作者包括 Ngoc A. Nguyen,Christopher C. Boland 和 Amit K. Naskar。
由不同 3D 打印机是制造的演讲台(图:ORNL)
随着能源部长里克佩里前往该工厂投入使用世界上最快,最智能的科学超级计算机 Summit,更多 ORNL 的 3D 打印专业知识成为人们关注的焦点。佩里没有站在任何普通的木制讲台上 - 他站在一个未来的 3D 打印领奖台后面,由 ORNL 提供。除麦克风和接线外,讲台的每个部分都采用不同的技术和材料进行 3D 打印。
讲台顶部采用 20%碳纤维 ABS 3D 打印,采用 Blue Gantry 大型聚合物沉积系统。印刷需要 6 个小时,然后用 Tru-Design 砂涂层涂上透明涂料和平整剂。底座采用 3D 打印,30%竹子用 70%PLA 增强,同时使用蓝色龙门系统和 Tru-Design 透明油漆和平光剂。该组件花了三个小时进行 3D 打印。讲台上的能源部标志采用 Arcam 电子束熔化系统由钛合金进行 3D 打印,打印花了 9 小时 44 分钟。
美国能源部长、3D 打印讲台,在世界最快计算机 Summit 的启用仪式上(图:ORNL)
无论使用何种技术,讲台都展示了 3D 打印的速度和效果。复杂的 DOE 密封件传统上必须铸造,但 3D 打印速度要快得多,并且不需要使用模具。在演讲中,与会者能够看到 ORNL 的制造演示设施如何通过使用技术节省资金,时间和减少浪费。最终产品极具吸引力,带有扭曲的多面棕色底座和银色顶部,DOE 密封件突出显示。它也是一个功能强大的裙楼,坚固耐用,应用了先进的涂层,使其能够抵御雨水,阳光或其他户外元素。
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