研究人员开发出改变3D打印对象形状的新3D打印方法-状迈(上海)增材制造技术有限公司

近日，一组研究人员开发出了一种新的3D打印方法来创建以响应热量的可以永久转换成不同形状的对象。该团队通过打印形状记忆聚合物来创建物体，每层设计成在暴露于热量时产生不同地反应。

乔治·伍德鲁夫机械工程学院教授Jerry Qi表示：“这种新方法通过将机械编程后处理步骤直接纳入3D打印过程，大大简化了4D打印，并增加了其潜力。这允许通过计算机模拟，3D打印设计高分辨率3D打印组件，然后通过简单的加热直接快速地转换成新的永久配置。”

据悉，研究小组将研究结果发布在了“科学进步”杂志上。

他们开发的新3D打印物体遵循团队使用智能形状记忆聚合物（SMP）所做的早期工作，这些形状记忆聚合物（SMP）具有记录一种形状的能力，并在应用均匀的热量时沿铰链折叠，改变为另一种编程形状。

“这种方法可以缩短打印时间和节省材料高达90％，同时完全消除了设计和制造工作流程中耗时的机械编程。”Qi说。

新加坡技术与设计大学（SUTD）的博士后研究员Zhen Ding表示：“我们在室温下的复合材料是一种柔软的材料，可以被编程为包含内部应力，另一种材料是刚性的。”

“我们使用计算模拟来设计复合材料部件，其中刚性材料的形状和尺寸可以防止3D打印后从软质材料释放编程的内部应力。加热时，硬质材料会软化并使软材料释放它的压力导致产品形状的变化。”

研究人员说，新的4D物体可以实现一系列新的产品特征，例如允许堆叠扁平或滚动的产品，然后扩大一次使用。最终，该技术可以使得能够以精确定时的方式响应诸如温度、湿度或光的刺激的组件来创建空间结构，可部署到医疗设备、机器人、玩具和其他结构的范围。