• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Forskning om hur man skapar självrengörande ytor via 3-D-utskrift

    Juan Manuel Barrios och Pablo Romero, utredare av studien. Kredit:Universidad de Córdoba (Spanien)

    Det blir mer och mer uppenbart att 3-D-utskrift är mer än bara en intressant leksak som ska användas på tekniska mässor. Baserat på 4.0-branschens principer, flera startups och småföretag införlivar det för närvarande i sina tillverkningsprocesser för att direkt skapa skräddarsydda slutprodukter. I detta sammanhang, Manufacturing Processes Engineering-gruppen vid University of Cordoba studerade hur man optimerar egenskaperna hos ytor gjorda av 3-D-utskrift med ett mycket specifikt mål:att de rengör sig själva.

    Konceptet med en självrengörande yta är inte nytt. Till exempel, inom bygg- och bilindustrin, beläggningar av detta slag har använts sedan en tid tillbaka på glasytor. "Denna beläggning hjälper vattendroppar att lätt rulla nerför ytan och ta med sig smutspartiklar när de går, " förklarar Pablo Romero, författare till studien tillsammans med Juan Manuel Barrios.

    Det finns andra sektorer där det också är viktigt att använda självrengörande ytor. En av dem är trafiksignaler, en sektor där 3D-utskrift redan används för att skriva ut glödlampor för trafikljus. Trafiksäkerhet på motorvägar beror mycket på att dessa signaler är rena och synliga för förare, vilket gör det intressant att använda element som rengör sig själva med hjälp av regn eller morgondagg.

    Denna forskningsstudie analyserade egenskaper hos grovhet från 3D-tryckta ytor. Tanken är att göra ytor med väldigt få upphöjda delar och en bra finish för att undvika att damm läggs in och för att underlätta att få bort smutspartiklar. Studien undersökte också hydrofoba egenskaper, det vill säga, förmågan att stöta bort vatten. Därav, vattnet skulle rulla lättare nerför ytan, tar med sig smutspartiklar, som skulle ha svårt att hålla sig till ytan.

    I syfte att implementera denna forskning på ett praktiskt sätt inom företag, forskargruppen skapade lätthanterliga modeller som kan förutsäga ytegenskaperna hos bitarna redan innan de trycks.

    3D-skrivare har flera driftsparametrar som kan användas för att modifiera ytegenskaperna hos den utskrivna komponenten. För att skapa dessa modeller, med hjälp av datautvinningstekniker, de analyserade de utskriftsparametrar som mest påverkar självrengörande egenskaper på ytor. Enligt forskarna, "Tack vare dessa modeller, arbetare som hanterar denna utskriftsutrustning kan lätt vara medvetna om de värden de behöver justera på skrivaren för att få en bit med önskade självrengörande egenskaper."

    Studien genomfördes i samarbete med Cordoban-företaget Estampaciones Casado ("Casado Stamping"), ett företag som tillverkar och utför underhåll av trafiksignaler, och som nyligen införlivade 3D-utskrift för att producera vissa komponenter av signaler utrustade med LED-lampor. "Detta handlar om att vårt forskningsarbete löser verkliga problem och har en positiv inverkan på företag i vårt område, " påpekar Pablo Romero. I studien, Smarta material 3-D, ett tillverkningsföretag från Jaen, deltog också. Smart Materials 3-D tillverkar termoplastiska filament som används som råvara i 3-D-skrivare.

    hädanefter, gruppen kommer att arbeta med ett projekt som är en del av FDM-Surs nationella plan kallat "Utveckling av nya industriella användningsområden för stycken tryckta i 3D baserat på att förbättra deras ytegenskaper." Genom projektet, de kommer att försöka optimera egenskaper hos ytor som är tryckta i 3D för att lösa verkliga problem som företag i regionen står inför.

    Förutom att fördjupa sig djupare i självrengörande egenskaper hos stycken tryckta i 3D, detta projekt kommer att förbättra ytegenskaperna hos formar tryckta i 3-D som används för att tillverka bitar av polyuretanskum, såsom säten för bilar, madrasser och kuddar. Vad är mer, de kommer att arbeta med att minska is som fäster sig på kommunikationsantenner och andra delar av flygplan på drönare och obemannade flygfarkoster som numera tillverkas med 3D-utskrift.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com