藝術(shù)院設(shè)計師測試3D打印機制造管狀織物結(jié)構(gòu)
魔猴君 行業(yè)資訊 2118天前
曼徹斯特城市大學藝術(shù)學院的設(shè)計師馬克比克羅夫特在他最近發(fā)表的論文“數(shù)字交織,選擇性激光燒結(jié)3D打印機使用聚酰胺(尼龍)粉末緯編管狀結(jié)構(gòu)織物”中探索了3D打印機在工業(yè)針織領(lǐng)域的潛力。
3D打印機非常適合這種類型的紡織品制造,特別是在制造不同尺寸的管狀形式時使用選擇性激光燒結(jié)(SLS)。 3D打印機的使用也適用于服裝的生產(chǎn),因為該技術(shù)已經(jīng)為時尚領(lǐng)域提供了大量東西,從連衣裙到泳衣再到鞋子等等。
在基于CAD的程序的幫助下,針織制造商可以輕松地建造具有適當彈性的循環(huán)和延伸的交叉結(jié)構(gòu)。 “通過3D打印機基于針織的結(jié)構(gòu),可以嵌入針織物的拉伸和柔韌性的固有特性,同時利用用于打印的材料的機械特性,”比克羅夫特說。
雖然以前對3D打印機針織結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)進行過,但它主要涉及的是非連續(xù)的連接幾何形狀。在這里,比克羅夫特研究了3D打印機打印連續(xù)纖維類型幾何形狀的使用,并測試了單面和雙面結(jié)構(gòu)。對每個結(jié)構(gòu)的評估包括檢查它們處理壓縮和擴展的程度,以及總體靈活性。
聚酰胺(尼龍)SLS歷來被認為是一種極好的組合,它具有良好的機械性能,良好的標簽質(zhì)量等。一些SLS 3D打印機(但不是實驗中使用的打印機)也可以處理聚氨酯塑料(彈性橡膠),尤其是Iris van Herpen和Julia Koerner以3D時尚為例。比克羅夫特研究的針織結(jié)構(gòu)在EOS Formiga P110上進行3D打印,聚酰胺(尼龍)PA12作為選定材料,除了散粉外不需要額外的支撐,并提供所需的穩(wěn)定性和強度。
手動壓縮管用于評估測試
“一旦3D打印出來,每個管子都經(jīng)過測試,以確定它們的壓縮和伸長長度,這是通過用手將每根管子壓縮到最小長度而不會使環(huán)變形并記錄測量來實現(xiàn)的,”比克羅夫特說。 “然后用手將每根管子伸展到最大長度而沒有環(huán)的變形,然后記錄這個測量結(jié)果?!?
在此之后,通過在最小直徑為25cm且最大直徑為55cm的紙板錐形結(jié)構(gòu)上手動拉伸每個管來測試每個管的拉伸能力。將錐體上的拉伸重復(fù)10次以測試每個管的拉伸和回復(fù)性質(zhì)。 最后,通過手動彎曲和折疊手動操作每個管,以測試整體靈活性和返回原始形式的能力。
壓縮,伸展,拉伸和折疊
壓縮,伸展,拉伸和折疊
結(jié)構(gòu)顯示壓縮后恢復(fù)良好,并具有適當?shù)撵`活性(我們很想知道這個屬性能持續(xù)多久)。 比克羅夫特對這項研究感到鼓舞,并表示它展示了3D打印管狀針織結(jié)構(gòu)的潛力。
“然而,這項研究的局限性在于缺乏適用于測試3D打印機紡織品結(jié)構(gòu)的標準或定義的測試程序,”比克羅夫特總結(jié)道:“作者正計劃進行進一步的研究,以測試這些打印結(jié)構(gòu)在受控實驗室環(huán)境中的耐久性,以測試拉伸強度,延展率和斷裂點的載荷?!?
這項研究表明,SLS是一種合適的制造工藝,可以使用聚酰胺(尼龍)(PA12)粉末實現(xiàn)柔性管狀針織結(jié)構(gòu)。對其他柔性粉末材料(如彈性橡膠)的進一步研究將有助于測試材料的機械性能,結(jié)合針織結(jié)構(gòu)的拉伸和柔韌性的固有特性。這樣就可以在聚酰胺(尼龍)(PA12)和彈性橡膠之間進行比較研究。
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