美国ORNL开发混合3D打印,成本降90%时间减95%
2026-06-21 11:18
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维度网讯,美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)制造示范设施的研究人员开发出一种混合3D打印方法,将折纸启发的设计与复合材料相结合,无需模具即可生产出平板可折叠结构。测试显示,该工艺较传统模具制造方法减少95%的制造时间并降低90%的成本。

手持3D打印可折叠结构的人员

项目首席研究员Steven Guzorek表示,该方法将材料科学与变革性设计原理相融合。该无模具增材过程将混合材料(由混合增强组分制成的材料)沉积到柔性织物表面,通过精确控制材料形状和强度,形成柔性部件和刚性部件融合的平板可折叠结构。

结构基材采用高强度织物(如尼龙、玻璃纤维或树脂浸渍复合材料纤维),随后施加聚氨酯等集成或粘合层以确保兼容性,最后沉积碳纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或热固性树脂(如苯乙烯基或环氧基配方)等增强层。材料在分子水平上结合,形成牢固连接。

研究团队还包括Ahmed Arabi Hassen、Katie Copenhaver、Duncan Frazier、Brian Post和Tyler Smith。ORNL已申请专利,团队正在准备将该技术用于未来许可。

折叠几何形状和结构增强图案

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