3D打印机＿研究人员YongsanAn和Woon－RyeolYu通过研究替代材料展开3D打印机改良探寻，在最近公开发表的《倒数碳纤维强化形状记忆聚合物复合材料的3D打印机》中，辩论了后遗症许多工业用户的机械性能的挑战。在本文中，我们一起来想到研究人员是如何利用复合材料提高3D打印机力学性能的。

在这项研究中，研究人员在FDM3D打印机中尝试用于倒数碳纤维强化形状记忆聚合物复合材料（SMPC）——热塑性塑料和热固性塑料。【倒数纤维强化聚合物复合材料，短纤维强化聚合物复合材料和FDM制取的聚合物基体的力学性能】研究人员对参数展开了测试，并打印了样品，更好地理解了SMP等智能材料的优点和局限性——需要随环境变化，然后又完全恢复返长时间形状。这种类型的材料与4D材料相似，容许用户在各种应用于中取得更大的灵活性。研究团队期望随着碳复合材料的重新加入而改良生产工艺。

研究团队为该研究创立了一个自定义的FDM3D打印机，以生产倒数纤维强化的SMPC零件。在材料方面，自由选择了两种有所不同类型用作评估：PLA和聚氨酯型SMP长丝（作为热塑性基质）和SMP环氧树脂作为热固性基质。然后，该团队将倒数碳纤维加到到长丝中展开修整。

【用作（a）热塑性塑料和（b）热固性塑料的倒数碳纤维强化聚合物复合材料的3D打印机系统的示意图】他们在打印机出待测样品时，试验了温度和打印机速度的差异，然后由团队评估机械和形状记忆特性。【CF和PLA复合材料的3D打印机。（a）仅有PLA，（b）直径为1．5毫米的燃烧室，和（c）直径为2毫米的燃烧室】研究人员在文中写出到，“储能模量（G＇），损耗模量（G”）和PLA的粘度在其熔点附近减少。

储能模量以比损耗模量更大的速率减少，使PLA具备更加多液体性质。因此，PLA可以很更容易地从温度为180℃的燃烧室中吸管。”“含CF的PLA长丝从燃烧室光滑地吸管，无论其直径否小于成形面积。

然而，对于直径为1．5mm的燃烧室，PLA基质被吸管，就像螺旋卷曲CF一样。这是因为PLA吸管比CF更好，因为CF在吸管过程中没被剪切。

此外，险恶的温度和有所不同的吸管速度造成CF在3D打印机过程中过热。另一方面，对于直径为2毫米的燃烧室，PLA和CF由于其断裂速度实时而被必要吸管。这里面不存在许多挑战，例如CF未几乎涂覆PLA。为了更佳地优化PLA和CF的供应速度以及材料的结构和核聚变时间，研究人员建构了一种改良的打印头，他们还减少了日历卷和必要的张力装置。

研究人员回应，与传统3D打印机聚合物比起，打印机的SMPC在纤维方向上的表明出有更佳的机械性能。机械性能的强度和稳定性是3D打印机中的一个持续挑战，但随着研究人员决意完备从碳晶格到钛的测试，以及检查生物相容性问题的渐进式生产技术的材料和工艺，仍有不断改进的空间。

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