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研究人员利用3D打印造自清洁表面 可保持交通信号灯表面干净

据外媒报道,人们越来越认识到,3D打印不仅是一个有趣的玩具,可以在科技展会上使用。基于工业4.0的原则,有几家初创公司和小企业正将3D打印纳入生产工艺,以直接制造定制化终端产品。在此背景下,西班牙科尔多瓦大学(University of Cordoba)制造工艺小组研究了如何优化利用3D打印制成的表面的特征,而且目标特别明确,让此类表面能够自我清洁。

自清洁表面的概念并不新鲜,在建筑和汽车工艺中,此种涂层已经用于玻璃表面,可以让水滴轻松滚下表面,并带走灰尘颗粒。

在一些其他领域,使用自清洁表面也很重要。其中之一就是用于交通信号灯,3D打印已经用于打印交通信号灯的灯泡。高速公路上的道路安全在很大程度上取决于此种信号灯是否干净,能够让司机看清。因此,利用雨水或晨露让它们能够自己清洁自己的想法就非常有趣。

此次研究分析了3D打印表面的粗糙度特性,以让表面有较少的凸起部分以及良好的光洁度,避免灰尘嵌入,以及让灰尘颗粒容易脱落。此次,研究人员们还研究了3D打印表面的疏水特性,即防水能力。因此,可让水更容易滚下表面,带走污垢颗粒,让污垢颗粒很难粘在表面。

为了以一种实际的方式实施该项研究,研究团队创建了易于管理的模型,甚至在打印表面之前就预测了零件的表面特性。

3D打印机拥有几个参数,可以用于修改被打印部件的表面特性。为了打印此类模型,研究人员采用数据挖掘技术,分析了最影响表面自清洁特性的打印参数。

此次研究由科尔多瓦大学与科尔多瓦公司Estampaciones Casado(Casado Stamping)合作进行,后者是一家生产和维护交通信号灯的公司,最近还利用3D打印工艺生产带有LED灯的信号灯组件。此外,来自哈恩的制造公司Smart Materials 3-D也参与了该项研究。Smart Materials 3-D主要生产热塑性纤维,即3D打印机的原材料。

之后,该研究小组将致力于一个项目,该项目是FDM-Sur国际计划的一部分,名为“研发改善表面性能的3D打印件的新工业用途”。通过该项目,研究人员将尝试优化3D打印表面的特征,以解决该地区企业面临的实际问题。

除了深入研究3D打印件的自清洁特性之外,该项目还将致力于改善3D打印模具的表面特性,此类模具主要用于制造聚氨酯泡沫件(如汽车座椅、垫子和枕头)。此外,研究人员将致力于减少附着于无人机和无人驾驶飞行器上通信天线和其他机身部件上的冰。

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