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1. Dušan JOVANIĆ、1. Valentina MLADENOVIĆ、1. Ljubica LAZIĆ VULIĆEVIĆ ABS 塑料 3D 打印样品的硬度测试 1. 奥里萨技术学院
1. Dušan JOVANIĆ、1. Valentina MLADENOVIĆ、1. Ljubica LAZIĆ VULIĆEVIĆ ABS 塑料 3D 打印试样的硬度测试 1. 应用技术学院，兹雷尼亚宁，塞尔维亚 摘要：本文介绍了采用材料挤出工艺以丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 长丝为原料通过 3D 打印制成的试样的硬度测试，采用肖氏 D 标尺法。ABS 是 3D 打印中最常用的材料。3D 打印的缺点之一是部件的机械特性要弱得多，需要进行测试才能确定工作部件的功能。根据 ISO 17296-3：增材技术 - 一般原则 - 第 3 部分：主要特性和相应的测试方法，为所有组塑料部件提供了硬度测试。塑料材料的硬度测试由标准 EN ISO 868: 2015 – 塑料和硬胶 – 使用硬度计通过压痕测定硬度（肖氏硬度）定义，并采用数字硬度计 – 硬度计进行。 关键词：硬度测试、增材生产、熔融长丝制造、丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 简介由于通过 3D 打印获得的丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 部件加工表面质量较低且机械特性较弱，因此需要确定机械特性：硬度、拉伸强度、冲击强度、压缩强度、弯曲强度、疲劳强度、蠕变、老化、摩擦系数、抗剪切和裂纹扩展，根据 SRPS ISO 17296-3：增材技术 - 一般原则 - 第 3 部分：主要特性和相应的测试方法。该标准还定义了金属部件、塑料部件和陶瓷部件的测试类别，并将它们分为三组：H 组（高度安全关键的功能部件测试）、M 组（非安全关键的功能部件测试）和 L 组：测试正在建造的部件或原型部件。所有这些塑料件组都需要进行硬度测试。这项研究的目标是根据外壳和填充物中的应用层高度确定丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 塑料制成样品的硬度。研究的假设是，丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 塑料制成样品的最高硬度是在外壳和填充物中 0.2 mm 的层高度时实现的，并且 ABS 的最佳配置设置层高度为 0.1mm 至 0.2 mm。增材制造 根据 ISO 17296-2:2017：增材技术 – 一般原则 – 第 2 部分：工艺类别和填充概述，增材制造可分为以下几类：槽式光聚合 – 激光
3D 打印通用安全指南
• 材料挤出（熔融沉积成型）：目前最常见、最知名的 3D 打印技术。热塑性长丝，如 ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）或 PLA（聚乳酸），被熔化并通过移动喷嘴分层沉积。 • 大桶聚合：最常用的方法是立体光刻 (SLA)。紫外激光作用于液态光聚合物树脂，使树脂逐层硬化。 • 材料喷射：将微小的进料液滴选择性地沉积到构建平台上。当液滴冷却并凝固时，下一层沉积在上面。 • 薄片层压：使用激光或刀片逐层切割和粘合薄层材料（例如，织物、铝箔），从而形成物体。 • 粘合剂喷射：将液态粘合剂喷洒到陶瓷或金属粉末床上，使其凝固。重复该过程逐层构建物体。 • 粉末床熔合：选择性激光烧结 (SLS) 是该技术最常见的形式。塑料、金属、陶瓷或玻璃粉末使用激光熔合在一起形成固体物体。• 定向能量沉积：金属粉末或金属丝在熔化的同时由移动的打印头沉积。
采用材料挤出工艺对 PLA 在 ABS 板上沉积特性进行数值研究
摘要：在增材制造应用中，通常使用材料挤出 (ME) 工艺制造三维原型和最终产品。然而，由于技术挑战，这些原型和产品仅限于使用 ME 工艺的单一材料。由于不同塑料的熔化温度不同，在 ME 工艺期间，将塑料沉积在另一种不同的塑料基板上需要适当控制打印温度。本文使用有限元分析研究了在 ME 工艺期间 PLA 长丝在 ABS 基板上的沉积。提出了一种用于挤出工艺的传热有限元 (FE) 模型，以估计 ME 机器的参数，从而制定热通量模型。使用所提出的挤出工艺 FE 模型研究了打印温度和间隔距离对温度分布的影响。热通量模型在所提出的 PLA 单珠沉积在 ABS 板上的传热 FE 模型中实现。从该沉积 FE 模型中，可以估计 ME 沉积过程中的温度变化。将温度变化结果与实验结果进行了比较。利用校准后的 FE 模型，评估了适合 PLA 沉积的 ABS 加热温度。
3D 打印安全工作规范
材料挤出 [熔融沉积成型 (FDM)] – FDM 打印机使用加热到熔点的热塑性长丝来创建 3 维物体。这是最常见的 3D 打印机类型。 桶聚合 [立体光刻 (SLA)] – 桶聚合使用液态光聚合物树脂来创建模型，然后使用紫外线 (UV) 激光或数字处理灯固化每层树脂。 材料喷射 – 材料喷射选择性地将进料液滴沉积到构建平台上，使液滴冷却并凝固，然后在凝固的液滴上构建以创建 3 维物体。 粘合剂喷射 – 粘合剂喷射将一层粉末分布到构建平台上，然后涂抹液体粘合剂将颗粒层粘合在一起。 粉末床灌注 [选择性激光烧结 (SLE)] – 使用激光或其他能量源将塑料、金属、陶瓷或玻璃粉末融合在一起以形成结构。定向能量沉积 (DED) – 金属粉末或金属丝在通过移动打印头沉积的同时被熔化。薄片层压 – 使用激光或锋利的刀片切割和粘合薄层材料（例如，纸张、铝箔）来创建 3D 物体。
100 米长热拉超级电容器纤维，可应用于 3D 打印和纺织
超级电容器纤维具有充电时间短、循环寿命长和功率密度高的特点，有望为基于柔性织物的电子产品供电。然而，到目前为止，只生产出了短长度的功能性纤维超级电容器。这项研究的主要目标是引入一种超级电容器纤维，以解决功能可扩展性、灵活性、包层不渗透性和长度性能等剩余挑战。这是通过自上而下的制造方法实现的，其中宏观预制件被热拉成全功能储能纤维。预制件由五个部分组成：热可逆多孔电极和电解质凝胶；导电聚合物和铜微线集电器；以及封装密封包层。该工艺生产出 100 米长的连续功能性超级电容器纤维，比之前报道的任何纤维都要长几个数量级。除了柔韧性（曲率半径~1 毫米）、防潮性（100 次洗涤循环）和强度（68 MPa）之外，这些纤维在 3.0 V 时的能量密度为 306 µWh/cm 2，在 1.6 V 时经过 13,000 次循环后电容保持率约为 100%。为了展示这种纤维的实用性，它首次采用机器编织并用作 3D 打印长丝，开辟了一个新的应用领域。
帝人推出先进的展丝碳纤维编织织物
日本东京，2022 年 2 月 17 日——帝人株式会社今天宣布，该公司已推出一种轻质、坚固且经济高效的碳纤维机织织物，该织物采用该公司专有的丝束铺展技术开发而成。这种新型机织织物采用 3K（3,000）碳纤维长丝制成，适用于需要低重量和设计灵活性的应用，例如汽车内饰材料和体育用品。帝人利用其内部的丝束铺展技术，成功地将 3K 织物从成型厚度 0.2 毫米减薄至约 0.15 毫米，与 1K 机织织物成型为碳纤维增强塑料 (CFRP) 时的厚度相同。由于织物交叉纱线的平坦起伏，用帝人新织物制成的 CFRP 具有出色的平滑度，与用 1K 碳纤维机织织物制成的 CFRP 相比，其强度更稳定（根据该公司的内部研究）。此外，帝人特殊的丝束铺展技术效率高，使织物成本低于传统的 1K 碳纤维机织织物。此外，尽管使用 3K 纱线（200g/m 2），帝人仍将重量减轻了 35%，与使用 1K 纱线（125g/m 2）制成的织物相同。帝人现在将向工业和体育产品制造商推销其新面料。加上帝人产品组合中的其他铺展丝束碳纤维机织织物，该公司的目标是在 2030 财年实现 20 亿日元的销售额。展望未来，帝人将继续通过其他创新、高性能材料和解决方案加强其碳纤维产品线，并秉持成为一家支持未来社会的公司这一长期愿景。