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#Neues aus der Industrie
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Druck Virginia Tech Researcherss 3D Kapton unter Verwendung des direkten Tinten-Schreibens
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Letztes Jahr entwickelte eine Gruppe Virginia Tech-Forscher eine Methode für Drucken3d kapton, einen Folie ähnlichen Polyimide, der ausgezeichnetes thermisches besitzt und chemische Stabilität und deshalb in der Isolierung für Luftfahrtanwendungen allgemein verwendet ist. Sie auch tritt als ein elektrischer Isolator und ist gegen ultraviolette Strahlung beständig auf. Sie löst nicht sich in den Lösungsmitteln auf und hat eine Verminderungstemperatur von ungefähr 550°C.
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„(Kapton) kann allen Arten raue Klimabeleidigungen widerstehen: Strahlung, hohe Temperatur, chemische Reagenzien,“ sagte Timothy Long, einen Professor von Chemie und den Direktor Virginia Techs des Makromolekül-Innovations-Instituts (MII). „Sie ist eins dieser Moleküle, das ist das entscheidende im Hinblick auf Leistung.“
Vor der Studie des letzten Jahres war Kapton nur verfügbar in den dünnen zweidimensionalen Blättern, wie Band oder der „dieser Goldfolie“ Bauerntricksatelliten, sie zu isolieren, aber die Forscher fanden dann wie zum Druck 3D das Material unter Verwendung SLAs heraus. Jetzt haben sie eine zweite Methode für Drucken3d kapton entwickelt: direktes Tintenschreiben oder DIW. Sie führten ihre Forschung in einem neuen Papier einzeln auf, das „Ultraviolett-unterstützte direkte Tinte betitelt wurde, schreiben, um Gesamt-aromatisches Polyimides additiv herzustellen. „
„Wenn Sie an das Kalfatern einer Badewanne oder die Verzierung eines Kuchens mit Zuckerglasur denken, (DIW ist), ein sehr ähnlicher Prozess,“ sagte Daniel Rau, einen der Mitverfasser und des Ph.D.-Studenten im Entwurf, in der Forschung und in der Ausbildung für additives Labor der Fertigungssystem-(TRÄUME) in der Abteilung des Maschinenbaus. „Weil er so einfach ist, (DIW) gibt uns unglaubliche Flexibilität auf der Tinte, Synthese und den Eigenschaften, die sie hat.“
Nachdem 3D, welches das Material unter Verwendung des direkten Tintenschreibens, die Druckteile druckt, ähnliche Eigenschaften zum handelsüblichen Kaptonfilm hatte. Sie hatten ähnliche mechanische Eigenschaften bis zu 400°C, und ihre Verminderungstemperatur war 534°C. entsprechend Rau, während SLA für 3D besser ist, das gesamte Gegenstände druckt, direktes Tintenschreiben ist besser für 3D, das nebeneinander verschiedene Materialien druckt.
„Alle verschiedenen additiven Herstellungsverfahren sind wie verschiedene Werkzeuge in der Werkstatt,“ sagte Rau. „Sie haben Hämmer und das seine Stärken hat. Sie haben Sägen und das hat seine Stärken.“
Zusätzlich zum Drucken des Multimaterials 3D können die Forscher Kapton direkt auf ein vorhandenes Material unter Verwendung des direkten Tintenschreibens auch jetzt drucken, sagten Christopher Williams, Direktor des TRÄUME Labors und stellvertretenden Direktor von MII. Sie können das Material auf gebogenen Oberflächen auch drucken.
„Sobald wir in der Lage waren, Kapton zu drucken, fragten Leute uns, dass über Anwendungen,“ sagte Williams. „Die Antwort, die wir häufig gaben, war Druckelektronik, aber die ficht an, um im Stereolithography zu tun. Diese neue Technik könnte wirklich ermöglichen, die, wie wir blicken in Richtung des simultanen Druckens von leitfähigen Materialien und von diesem ausgezeichneten Isolator.“
In der Untersuchung des letzten Jahres über Drucken SLAs 3D, stellte Jana Herzberger, ein Habilitationsstudent in der langen Gruppe, ein Vorläuferpolymer zum Kapton in der flüssigen Form her. Die Flüssigkeit würde nicht für die direkte schreibende Tinte arbeiten, weil sie seine Form nicht nach Verdrängung halten würde. Stattdessen stellte Herzberger ein Harz mit einer Übereinstimmung her, die Erdnussbutter ähnlich ist.
„Als Dr. Williams uns herausforderte, das Harz für die direkte Tinte zu ändern, schreiben Sie Prozess, dachten wir ganz, dass er ziemlich direkt sein würde,“ sagte Herzberger. „Er fiel aus, dass der ‚einfache‘ Weg nicht funktionierte, und wir mussten etwas Änderungen am ursprünglichen Harz machen. Häufig Zeiten, synthetisierte ich ein Harz und studierte seine rheologischen Eigenschaften [Rheologie ist die Studie von wie Flüsse einer Angelegenheit oder Bewegungen in Anwesenheit der Deformation], und geprüften Danny, wenn sie im Drucker durchführte, wie wir voraussagten. Es war eine neue Erfahrung, damit ich mit Ingenieuren arbeite, und ich denke, dass wir viel von einander lernten und verbesserten unsere Kommunikationsfähigkeiten durchaus ein Stückchen.“
Herzberger und Rau beide arbeiteten an dem Finden der rechten Balance einer Tinte, die sie synthetisieren könnte und er könnte drucken.
„Wir beide mussten uns in der Mitte treffen und Zugeständnisse machen und in Verbindung stehen,“ sagte Rau. „Dieses war eine große Partnerschaft — ein wiederholender Prozess- zu diese Tinte bedruckbar machen. Keine von uns hatten das Wissen, zum von der materiellen Schaffung zu abschließendem Fach zu gehen“
Die lange und Williams Gruppen arbeiteten nah zusammen auch, um die neue Methode zu schaffen.
„Meine Gruppe macht Makromoleküle und Chris Gruppe setzt sie in einzigartige geometrische Formen,“ sagte Long. „Er ist fast wie eine Gruppe, die zusammenarbeitet, um wirklich komplexe Fragen so zu lösen.“