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西部头条:INTAMSYS高温PEEK 3D打印机助力智能组件创新制造

南极熊导读:高温PEEK 3D打印机开始逐渐出现应用。

前言:随着物联网和智能制造的兴起,智能结构得到广泛的关注和迅猛的发展。智能结构顾名思义,集结构和传感于一体,能够感知被测物体的信息和状态,将物理量转化为可测量的电信号。3D打印技术是一种增材制造技术,在制造复杂结构件和定制化生产方面具有广阔的应用前景。熔融堆积成型(FDM)是一种典型的基于熔融热塑性材料连续层堆积成型的3D打印方法,广泛应用于医疗、汽车、航空航天、石油天然气等行业。


2020年3月南极熊获悉,中国科学院太空制造技术实验室研究团队(CAS-Key Laboratory of Space Manufacturing Technology,SMT)最近在ACS Applied Materials & Interfaces(2020, 12, 3, 3928-3935)上发表了一种通过激光诱导石墨烯技术在聚醚醚酮(PEEK)3D打印件表面引入导电传感电路的方法,用于制造智能结构件。

研究团队利用了前期聚醚醚酮(PEEK)材料3D打印的基础 (Polymers,2019,11,656)。运用远铸智能 (INTAMSYS) FUNMAT HT打印的PEEK结构件通过10.6 μm波长的CO2激光加工后。得到了具备导电和传感双重功能的PEEK基激光诱导石墨烯(PEEK-LIG,Laser Induced Graphene)。通过进一步处理,得到智能结构件(图1)。该智能结构件可在多种场景中应用,具备优异的力学性能,高灵敏度,高稳定性等优点,其制备方式简单且成本较低。 

图1 PEEK-LIG智能结构的构建方法和测试表征

相应的力学性能测试表明,通过该方法制备的PEEK-LIG结构在一定的拉伸和弯曲形变范围内可以保有较高的传感灵敏度。为了检验在不同环境中,PEEK-LIG结构件的传感性能,研究人员又进行了水下功能测试,结果表明PEEK-LIG结构件在水中仍能保持快速的响应速度和恢复速度,具备在水环境中的应用潜力。

图2 PEEK-LIG智能结构件的结构和应变传感性能测试


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