橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员近日开发出一种真空辅助挤压技术，可将大型3D打印聚合物部件的内部孔隙率降低达75%。这项发表在《增材制造》期刊上的研究成果，有望提升大幅面增材制造(LFAM)产品的性能和质量。

研究团队通过在挤出过程中集成真空料斗系统，有效去除了纤维增强材料中的滞留气体。ORNL科学家Vipin Kumar表示："这项创新技术不仅解决了大规模聚合物打印中的孔隙率问题，还为制造更坚固的复合材料奠定了基础。"测试数据显示，新技术可将孔隙率控制在2%以下，且不受纤维含量变化的影响。

该技术针对LFAM工艺开发，这种工艺常用于制造航空航天、汽车和国防领域的大型结构件。传统LFAM产品因内部孔隙问题影响强度和耐用性，新方法通过真空处理显著改善了材料性能。研究团队已着手开发连续沉积系统，相关技术正在申请专利。

这项突破为3D打印大型结构件的工业应用扫除了关键障碍，未来有望在多个制造领域获得广泛应用。研究人员表示，下一步将重点优化连续生产系统的性能参数。

更多信息： Frye Mattingly 等人，《真空辅助挤压技术在大幅面增材制造中降低内部孔隙率》，《增材制造》 (2024)。