​使用FDM 3D打印再生高密度聚乙烯夾層復合材料

來源： 增材之光

用于夾層復合材料的再生高密度聚乙烯增強Al2O3和SiC 3D打印圖案中，作者們探索了使用FDM 3D打印和再生材料為熔模鑄造創(chuàng)造圖案的新方法。雖然回收是一個主要關注的對象，在全球范圍內(nèi)，熱塑性塑料的使用越來越多，在廢物處理方面提出了更多問題。由于分離子部件的挑戰(zhàn)，研究人員一直在尋求其他方法來明確回收，而不分離。

“商業(yè)上各種各樣的廢料都是由服務業(yè)、制造業(yè)和城市固體廢物造成的�！毖芯咳藛T表示，“對地球日益增長的認識促成了與廢物處置轉(zhuǎn)移有關的問題。特別是像印度這樣的發(fā)展中國家的一個主要問題是固體廢物管理。”

工業(yè)循環(huán)利用工藝流程圖

以前的研究針對木質(zhì)復合材料的再生高密度聚乙烯，以及對木塑復合材料也進行了研究，盡管作者告訴我們生物塑料通常因為成本過高而無法使用。然而，在大多數(shù)情況下，聚合物確實包括旨在增強熱性能和機械性能的填料。

熔模鑄造通常需要一個模具和陶瓷外殼來制造原型，在模具中內(nèi)置分離線和嵌件。然后，對結構進行精加工、組裝和填充液體蠟，最后將模具內(nèi)的物品取出。

“在傳統(tǒng)的集成電路工藝中，大量投資主要集中在模型或工具推進的產(chǎn)生上。”研究人員表示，“承諾的資源隨著模具復雜性或小批量制造而顯著增加�！薄翱紤]到所有因素，工具制造商需要在專注于制造之前評估各個模具配置，因為設計錯誤或迭代通常是昂貴的，而且修改起來很繁瑣�！比欢�，新技術一直是通過快速原型制作最終產(chǎn)品的更高精度和強度的原因。

RIC流程

在這項研究中，科學家們使用由高密度聚乙烯制成的原料絲線并用Al2O3 / SiC（平均直徑50μm）增強。然后在開源FDM 3D打印機上制作圖案。傳統(tǒng)上，這樣的生產(chǎn)需要長達三個月才能完成一個部件，成本高達500美元。使用FDM 3D打印，該過程最多只需要8個小時。

該團隊利用壓模石粉，能夠制造出可靠的夾層復合材料，提供外殼穩(wěn)定性，耐溫度可達1100°C左右。與Al一起，還可以使用其他金屬和合金，最終結果表明適合于原型制作的表面硬度和孔隙率水平。

這些SCM可用作兩相材料，用于具有分形結構的水泥復合材料的增強元件，用于土木工程應用的砌體結構的力網(wǎng)絡的形狀優(yōu)化，張拉整體結構，超材料打印。擬議的塑料固體廢物回收路線符合其他研究人員通過3D打印討論的應用領域。

復合材料在3D打印和增材制造領域越來越受歡迎，因為研究人員不斷尋找新的方法來生產(chǎn)更好的原型和部件，無論是使用木質(zhì)復合材料、連續(xù)碳纖維、金屬聚合物還是其他聚合物復合材料。

SCM的準備步驟