新型FDM打印工藝 可自我修復

在3D打印中還需要生物組織（如皮膚和腱）的自愈特性，並且將類似特徵集成到柔性聚合物打印材料中的能力可能會為軟機器人和消費電子產品的增材製造打開全新的領域， 除其他事項外。儘管迄今為止已經證明，通過3D打印實現這些所需的特性很困難，但該領域內的研究正在迅速增加。

3D打印的SH-TPU樣品圖片

但是，過去成功地開發了由蝦製成的可解鎖自修復可穿戴設備的蝦類生物聚合物，並開發了3D打印的自修復智能手機和計算機屏幕，從而在過去取得了進展。甚至有人預測，在未來的幾十年內，改造，自我修復的無人機和飛機將成為現實。

現在，代爾夫特理工大學的研究人員已經開發出了一種使用熔融沉積建模（FDM）的3D打印室温自動修復TPU（SH-TPU）的工藝。據報道，與3D打印的商用TPU相比，該研究中使用的SH-TPU顯示出對印刷條件的機械依賴性較小，並且在室温下還具有修復損傷的附加值。

在他們的研究中，代爾夫特大學的研究人員試圖生產和機械測試使用FDM進行低温SH-TPU 3D打印的方法。首先，將SH-TPU合成為聚合物平板，然後加工成可3D打印的細絲，然後將其成功打印在改良的Ultimaker 2+上。用E3D Titan擠出機替換了機器的打印頭，並安裝了一個附加風扇，以幫助材料在退出噴嘴後保持穩定。然後使用Ultimaker的CURA軟件生成用於打印的G代碼文件，以打印20x10x4mm的矩形塊。

壓縮切割測試期間的典型機械響應負載位移區域的顯微照片

SH-TPU樣品在三種不同的打印頭温度下打印；225、230和235攝氏度。根據目測，以230度印刷的那些被認為是最好的質量。研究人員使用壓縮切割測試評估了3D打印樣品的機械性能，並通過創建受控切割並測試了已修復樣品的機械性能來觀察了它們的自我修復行為。

在癒合過程中，將切下的樣品放在30攝氏度的烤箱中放置24小時。根據研究人員的説法，此研究過程充分證明了SH-TPU能夠完全治癒切穿損傷和恢復抗斷裂性能的能力。

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