顆;3D打印中PLA/TPU共混物的多功能應用探索:界面融合與性能調控
多材料顆粒3D打印技術(FGF)因可利用商業聚合物顆粒和添加劑制造多功能模型而備受關注,但其界面性能研究有限,如聚合物比例對界面強度和結合的影響。傳統多噴嘴3D打印通過填充設計調節材料性能的范圍受限,且材料脆性隨填充密度降低而增加。來自新加坡南洋理工大學的Wai Yee Yeong教授和新加坡制造技術研究所的Mui Ling Sharon Nai教授團隊合作,利用多材料FGF技術對PLA和TPU進行原位共混,系統研究了5種PLA/TPU比例下的機械和熱性能,優化3D打印參數,使界面剪切強度提升約320%,還通過添加炭黑增強TPU導電性,開發出兼具加熱功能和刺激響應特性的多功能鞋墊。相關工作以“Exploring PLA/TPU blends in pellet-based printing for multifunctional applications: Blending and interfacial properties”為題發表在《Materials Science & Engineering R》上。

研究要點
1、實驗設計:選用5種PLA/TPU比例,優化3D打印參數,結合流變、壓縮等測試分析性能。
2、性能分析:75%PLA/25%TPU blend韌性最佳,界面剪切強度提升320%,cTPU加熱功能獲驗證。
3、應用驗證:設計集成cTPU加熱層的多功能鞋墊,證實可通過 Joule 加熱控制硬度。
4、結論展望:FGF技術具多材料定制潛力,未來需優化材料與工藝以提升分辨率和性能。
文章來源:
https://doi.org/10.1016/j.mser.2025.100981
(責任編輯:admin)