科学家发明强化FDM 3D打印部件的复合填充技术

耶鲁大学机械工程和材料科学系的两位科学家Joseph T. Belter和Aaron M. Dollar正在探索将低成本的FDM 3D打印技术与强度更好的树脂材料相结合，以保证廉价的FDM技术也能打印出更强的3D对象。

这两位科学家最近在《Plos One》杂志上发表的一篇论文《使用复合填充技术强化3D打印的熔融沉积成型部件Strengthening of 3D Printed Fused Deposition Manufactured Parts Using the Fill Compositing Technique》，这篇论文主要描述了一种复合填充技术，通过3D打印出复杂的内部支撑结构、优化层与层之间的粘结强度等来增强打印对象。

“通过在打印部件中仔细放置空隙，并用高强度的树脂填充它们，我们可以将零部件整体的强度和刚度分别提升45％和25％。”他们写到。“该方法保留了3D打印快速和容易构造的好处和制造复杂几何形状的能力。”

Belter和Dollar还指出，这些技术仍然受到线材自身强度的限制。ABS和PLA对象在打印过程中会失去很多抗拉和挠性强度——而注入的树脂则没有这种损失。科学家通过对比试验，证明让中空模式发挥作用的最适当方法是根据部件的预期功能，在需要的地方引入复杂连接的空洞结构并注入树脂。树脂在注入3D打印部件之前需要在真空室里进行脱气。另外，注射部位应该选择树脂不会泄漏出来的地方，可以选择钻一些通气孔以避免空气聚集在里面。而在固化期间，零部件会被放进一个60PSI的压力室里，以尽量防止在树脂内形成气泡。