摘要:高纵横比聚合物材料广泛应用于从服装等日常材料到工业和医疗领域的专用设备等各种应用领域。传统的制造方法,如挤压和模塑,在整合各种材料和实现复杂几何形状方面面临挑战。此外,这些方法在提供低成本和快速原型设计方面的能力有限,而这对于研发过程至关重要。在这项工作中,我们研究了使用市售的 3D 打印机来制造纤维预制件,然后将其热拉成纤维。通过优化 3D 打印参数,我们成功制造了直径小至 200 µm 且形状复杂、特征精确到几微米的纤维。我们通过从各种材料中制造纤维(例如具有不同刚度的纤维和具有磁性的纤维)证明了这种方法的多功能性,这有利于开发肌腱驱动和磁驱动的机器人纤维。此外,通过设计新颖的预制件几何形状,我们生产了锥形纤维和具有互锁机制的纤维,也适用于医疗可控导管应用。这些进步凸显了这种方法的可扩展性和多功能性,为生产用于各种应用的高精度聚合物纤维提供了一个强大的平台。关键词:增材制造;3D 打印;预制件制造;热拉伸;多材料纤维;功能纤维;纤维致动器
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