Версия для слабовидящих
3D-печатные пеноматериалы: тепло, комфорт и долговечность Печать Email
Новости об инновациях
18.05.2016

Число экстравагантных демонстраций возможностей 3D-печати растет с каждым днем, но бывают и такие случаи, когда максимальную практическую пользу можно извлечь из неприметных в силу своей обыденности направлений. Примером тому служат пенополимеры, прячущиеся в стенах, машинах и электронике, выполняющие роль утеплителей, амортизаторов и плавсредств. В своем нынешнем виде пеноматериалы весьма полезны, но материаловеды из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоренса делают пену еще более привлекательной с помощью аддитивного производства.

Традиционное производство дает пеноматериалы с произвольным или «стохастическим» строением, где составляющие ячейки имеют серьезные отличия в отношении формы, размера и консистенции. Необходимая функциональность все равно достигается, но ученые считают, что с помощью 3D-печати можно добиться более единообразной композиции с вытекающей оптимизацией материальных характеристик. В теории все звучит замечательно, но торопиться не стоит: перед тем как перейти на массовое аддитивное производство пенополимеров, необходимо убедиться в долговечности 3D-печатной пены, иначе игра не стоит свеч. В особенности исследователей интересуют механические характеристики: если в случае с утеплителями и изоляторами особых сомнений нет, то материалы, используемые в качестве мягких наполнителей в производстве мебели – совсем другой вопрос. Смогут ли они выдержать постоянные, повторяющиеся механические нагрузки?

1_1.jpg

Результаты экспериментов вселяют уверенность. Исследовательская команда провела серию сравнительных тестов, основанных на ускоренном старении испытуемых 3D-печатных и традиционных материалов: образцы подвергались воздействию высоких температур и давления, имитируя уровни стресса, накапливаемого за годы эксплуатации. Сами тесты были продолжительными: в отдельных случаях наблюдения проводились в течение года и дольше. Результаты вышли несколько неожиданными даже для наиболее оптимистично настроенных сотрудников лаборатории. Как оказалось, 3D-печатные варианты не только не уступают, но и обладают более высокой структурной и механической живучестью, чем привычные аналоги. Пытаясь разобраться в причинах, ученые сделали рентгеновские снимки образцов и обнаружили, что традиционные пеноматериалы более подвержены усталости и последующему разрушению, что объясняется неравномерной консистенцией. Наряду с повышенной вероятностью изломов сам характер разрушений имел более яркую форму, чем у 3D-печатных аналогов.

2.png

«3D-печать пенополимеров обещает вылиться в огромную гибкость при создании программируемой архитектуры и настраиваемых форм с заданной механической реакцией», – считает Амитеш Маити, специалист в области вычислительной физики и научный руководитель проекта. «Наши исследования указывают на превосходную долгосрочную стабильность и функциональность печатных материалов, а потому нет никаких препятствий внедрению специально сконструированных 3D-печатных пенополимеров взамен привычных аналогов для выполнения конкретных будущих задач».

3_0.jpg

Несмотря на отличные результаты, ученые указывают, что исследования далеки от завершения: «Мы хотели бы подчеркнуть, что приведенные данные являются результатом сравнения стохастических и 3D-печатных образцов с весьма специфической архитектурой. Следует признать возможность существования 3D-печатных вариантов с более высокими характеристиками, включая еще не исследованные нами объемные структуры. Мы намереваемся продолжить исследования, направленные на выявление и тестирование новых микроархитектурных дизайнов».

Полный доклад можно найти по этой ссылке.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/3d-pechatnye-penomaterialy-teplo-komfort-dolgovechnost

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта