ORNL研究人员发明了一种真空辅助挤压技术 3D打印聚合物内部孔隙率降低75%

橡树岭国家实验室 (ORNL) 的研究人员发明了一种真空辅助挤压技术，可将大型3D打印聚合物部件的内部孔隙率降低高达 75%。该方法解决了大幅面增材制造 (LFAM) 的一个重大限制，即内部孔隙会影响打印部件的结构完整性。这项技术进步有望提升 LFAM 技术在航空航天、汽车和国防工具应用领域的应用。

真空辅助挤压技术在大规模增材制造中被广泛应用，以减少打印部件的孔隙率。（图片来源：Vipin Kumar/ORNL，美国能源部）

该技术在挤出过程中集成了一个真空料斗，用于去除纤维增强材料中的滞留气体。纤维增强材料因其高刚度和低热膨胀性而常用于LFAM，但其珠内通常存在孔隙，会影响最终部件的质量。测试表明，无论纤维含量如何变化，新系统都能将孔隙率降低到2%以下。

ORNL的Vipin Kumar表示：“利用这项创新技术，我们不仅解决了大规模聚合物打印中孔隙率这一关键问题，还为制造更坚固的复合材料铺平了道路。这对LFAM行业来说是一个重大的飞跃。”

目前的实施方案旨在用于材料的批量处理。然而，ORNL 已经开发出一种正在申请专利的连续沉积系统概念，并将在未来的研究项目中进行探索。

这一进展代表着在克服大规模3D打印面临的关键技术挑战之一方面取得了重大进展。通过解决孔隙率问题，该技术可以帮助提高工业应用中大型打印部件的强度、耐用性和性能。

来源：ornl.gov