به گزارش گروه ترجمه و تولید محتوا مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) دانشمندان در آزمایشگاه ملی لارنس (LLNL) موفق به چاپ سه بعدی فوم‌هایی شده‌اند که از لحاظ دوام و عملکرد مکانیکی در دراز مدت نسبت به مواد سلولی استاندارد کارایی بهتری را دارا می‌باشند.

فوم‌ها به عنوان مواد جامد سلولی شناخته می‌شوند که جزء ضروری در صنایع بسیاری نظیر خودرو، هوا فضا، الکترونیک، دریایی، زیست پزشکی، بسته بندی و دفاع به شمار می‌آید. به طور مرسوم فوم‌ها توسط فرآیندهایی که منجر به ایجاد ساختارهایی غیریکنواخت با پراکندگی قابل توجه در اندازه، شکل و ضخامت می‌شوند تولید می گردند.

دانشمندان در بخش تولید مواد افزودنی در LLNL موفق به چاپ سه بعدی فوم با ساختار یکنواخت از طریق فرآیندی به نام direct-ink-write شده‌اند. با وجود این که چاپ سه بعدی نیارمند پلیمرهایی با خواص خاص می‌باشد، اما پایداری مکانیکی مواد چاپی در دراز مدت قبل از تجاری سازی امری قابل توجه نیز می‌باشد. این امر به ویژه در برنامه های کاربردی که مواد فومی در دراز مدت در معرض تنش‌های مکانیکی قرار می‌گیرند امری حیاتی است.

دانشمندان با انجام آزمون‌های فرسودگی یا پیری تسریع شده، دو نمونه فوم سنتی و فوم چاپی را مورد مقایسه قرار دادند. شرایط فشار، پاسخ مکانیکی و تغییر شکل ساختاری دائمی هر یک از نمونه‌ها به مدت یک سال تحت نظر قرار گرفته شد. نتایج این آزمون نشان داد فوم‌های چاپی دچار فرسودگی کمتری (به عنوان مثال حفظ خواص مکانیکی و ساختاری بهتر) نسبت به نوع سنتی آن می‌باشد.

تیم تحقیقاتی، میکروساختارهای سه بعدی هر نمونه را توسط اشعه ایکس مورد تصویربرداری قرار دادند. آن‌ها دریافتند که دگرگونی وسیع‌تری در تنش‌های موضعی در فوم‌های سنتی نسبت به فوم‌های چاپی وجود دارد. فوم‌هایی با چاپ سه بعدی انعطاف پذیری عالی برای ایجاد اشکال قابل تنطیم از خود نشان می‌دهند.

دانلود کامل مقاله:

۳D printed cellular solid outperforms traditional stochastic foam in long-term mechanical response