英国科学家新方法使3D打印部件更轻更强

一种“少即是多”的做法，使英国的工程师能够3D打印出更轻、更强的零部件，同时也使3D打印速度更快，更经济。

这些英国工程师使用的是一种称被为高速烧结（HSS，High Speed Sintering）的3D打印技术。我们发现，不同于那些使用激光器的商用SLS 3D打印机，HSS使用一种热敏油墨在粉末床上喷出指定的形状，然后再用一盏红外线灯逐层融化塑料粉末层以构建指定的3D物体。



谢菲尔德大学（University of Sheffield）研究者们已经发现，他们可以通过改变打印墨水的喷洒浓度或者灰度（shades of grey），来控制最终产品的密度和强度，甚至可以实现以更少的油墨达到最好的效果。
 
“至今，所有的HSS工艺一直使用100%的标准油墨浓度，但这并不能得到最好的结果。”英国谢菲尔德大学的机械工程教授Neil Hopkinson说：“我们发现，在某一个点上，随着墨水量的增加，机械性能开始降低，这使就我们找到了那个“最佳点”——你可以以最小的油墨用量得到最大的强度。”

 

如今研究人员已经能够操控高达40％的物质密度，这就为在不同的点以不同的密度3D打印零部件提供了可能性。这将使零部件能够在保持等效机械强度的同时，大幅减轻重量，比如具有致密的外壳和更轻的内部结构。 

“过去3D打印一直专注于通过优化零件的形状，来减轻其重量，但仍保留其机械性能。现在我们找到了另外一种途径。”Hopkinson教授说。他将于今天（2014年8月5日）在奥斯汀的固体自由成型研讨会上公布其研究结果。



这一最大限度地提高强度的同时减轻重量的能力意味着该技术在航空航天和汽车行业有着广泛的应用前景。同时新技术也可以用在运动鞋的开发生产上，因为据我们了解鞋底一般都是用两种密度不同的泡沫制成的，使用这种技术只需一种材料即可打印而成。Hopkinson教授认为，新的方法能够推动运动鞋产业的技术进步。

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