研究如何通過3D打印創(chuàng)建自清潔表面

越來越明顯的是，3D打印不僅僅是在技術(shù)博覽會上使用的有趣玩具?；?.0行業(yè)原則，一些初創(chuàng)公司和小型企業(yè)目前正將其納入其制造過程中，以便直接創(chuàng)建定制的最終產(chǎn)品。在這種情況下，科爾多瓦大學(xué)制造工藝工程小組研究了如何優(yōu)化3D打印制成的表面的功能，并達(dá)到了非常明確的目標(biāo)：它們可以自我清潔。

自清潔表面的概念并不新鮮。例如，在建筑和汽車工業(yè)中，這種涂層已經(jīng)在玻璃表面上使用了一段時間。該研究的作者巴勃羅·羅梅羅(Pablo Romero)和胡安·曼努埃爾·巴里奧斯(Juan Manuel Barrios)一起解釋說：“這種涂層有助于水滴容易地滑落表面并帶走塵土顆粒。”

在其他領(lǐng)域，使用自清潔表面也很重要。其中之一是交通信號燈，在該部門中3D打印已用于打印交通信號燈燈泡。高速公路上的道路安全在很大程度上取決于這些信號是否清潔并且對駕駛員可見，因此使用在雨水或晨露的幫助下自行清潔自身的元素很有趣。

這項(xiàng)研究分析了3-D打印表面的粗糙度特征。這樣做的目的是使表面上的凸起部分很少且表面光潔度高，從而避免灰塵積聚，并易于清除灰塵。該研究還研究了疏水特性，即排斥水的能力。因此，水將更容易沿著表面滾動，并帶走灰塵顆粒，這將很難附著在表面上。

為了在公司內(nèi)部以實(shí)用的方式實(shí)施這項(xiàng)研究，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了易于管理的模型，這些模型甚至可以在印刷之前預(yù)測零件的表面特性。

3-D打印機(jī)具有多個可用于修改已打印組件的表面特性的操作參數(shù)。為了創(chuàng)建這些模型，他們通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析了對表面自清潔功能影響最大的印刷參數(shù)。研究人員說，“由于這些模型，管理這種打印設(shè)備的工人可以很容易地意識到他們需要在打印機(jī)上進(jìn)行調(diào)整的值，以便獲得具有所需的自清潔特性的產(chǎn)品。”

這項(xiàng)研究是與Cordoban公司名為Estampaciones Casado(“ Casado Stamping”)的公司合作進(jìn)行的，該公司生產(chǎn)和維護(hù)交通信號燈，最近合并了3-D打印技術(shù)來生產(chǎn)配備LED燈的信號燈的某些組件。Pablo Romero指出：“這是關(guān)于我們解決現(xiàn)實(shí)世界問題并對我們所在地區(qū)的公司產(chǎn)生積極影響的研究工作。” Jaen的制造公司Smart Materials 3-D也參與了研究。Smart Materials 3-D生產(chǎn)熱塑性細(xì)絲，這些細(xì)絲被用作3-D打印機(jī)的原材料。

此后，該小組將從事FDM-Sur國家計劃的一部分項(xiàng)目，該項(xiàng)目名為“基于改善表面特性，開發(fā)3D打印件的新工業(yè)用途”。通過該項(xiàng)目，他們將嘗試優(yōu)化3-D打印表面的功能，以解決該地區(qū)公司面臨的實(shí)際問題。

除了更深入地研究3D打印件的自清潔特性外，該項(xiàng)目還將改善3D打印模具的表面性能，這些模具用于制造聚氨酯泡沫塑料件，例如汽車座椅，床墊和枕頭。此外，他們將致力于減少冰附著在通信天線和無人機(jī)和現(xiàn)今采用3D 打印制造的無人機(jī)上的機(jī)身其他部分。