热纳米管有助于在新型焊接过程中提高3D打印热塑性部件强度

德克萨斯AM大学（TexasAMUniversity，全称TAMU）的研究团队研发出有一种提升3D打印机热塑性部件强度的新方法。通过用多壁碳纳米管（MWCNT）涂覆线材，然后将其曝露于微波炉中，该团队找到它需要将3D打印机部件的强度提高至原本的275％。

随着3D打印机显得更加更容易采访和其多功能性，更加受到个人或者商家的注目。但是，被迫否认，在3D打印机技术上依然不存在一些无法攻下的挑战。例如，FDM3D打印机，其用于冷却的燃烧室来吸管熔融的塑料层，并且更加多地被用作生产热塑性组分，但其往往无法产生韧性好，成形度低的部件。因为打印机对象层仅有“很弱焊在一起”，从而难以达到功能应用于必须的强度部件拒绝。

德克萨斯A＆M项目首席研究员MicahGreen说明说道：“3D打印机热塑性塑料零件在横向方向一般来说十分很弱，因为每个倒数层会焊到下面层。非常简单的冷却无法解决问题这个问题，但是通过在微波太阳光下冷却的多壁碳纳米管（MWCNT）涂覆3D打印机线材，我们可以在每个焊缝处局部冷却样品从而产生高强度材料”。

研究团队找到，通过用MWCNT填满的聚合物膜涂覆线材，打印机所需的物体，然后将所述物体曝露于微波，可以建构出有更加强劲的部分。在他们的实验中，研究人员回应，他们需要将纳米管定位在“每个线材迹线之间的界面”，这使得当选择性地曝露于微波冷却时，聚合物需要与热塑性材料胶体。

被称作“局部所致射频（LIRF）焊”的技术甚至被证明可将3D打印机热塑性部件的焊断裂强度提升至275％。这毫无疑问是不可思议的。

德克萨斯A＆M团队与EssentialMaterials和TriFusionLLC的科学家合作开发新技术，其中还包括用于浴涂工艺涂覆具备薄层MWCNT“油墨”的工程级PLA线材，以在乙醚中成像处置MWCNT和聚合物混合物。“需要以更高的焊强度打印机材料，为3D打印机塑性塑料修筑了普遍的新应用领域”，MicahGreen阐释道：“3D打印机焊强度的减少意味著聚合物线材上的MWCNT涂层通过LIRF冷却，可用作生产具备相似常规生产工艺所生产的结构件”。该研究最近公开发表在《ScienceAdvances》期刊上，标题为“Weldingof3D-printedcarbonnanotube–polymercompositesbylocallyinducedmicrowaveheating”。

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