1.Variabilität von 3D-Druckmaterialien
Ein wesentlicher Ausdruck der technologischen Attraktivität des 3D-Drucks ist die Vielfalt seiner Materialien. Von klassischen Kunststoffen und Metallen bis hin zu neuartigen Polymermaterialien, Keramik und Verbundwerkstoffen kann die 3D-Drucktechnologie praktisch alle Arten von Materialien abdecken. Während einige dieser Materialien eine große Zähigkeit aufweisen, weisen andere eine herausragende Festigkeit und Härte auf; wieder andere haben ihre einzigartigen Leistungsvorteile.
Zwei der am häufigsten verwendeten 3D-Druckmaterialien unter den Kunststoffmaterialien sind ABS und PLA. Dank der guten Härte und Haltbarkeit eignet sich ABS für den Druck von der Prototypenfertigung bis zum Endprodukt. Im Gegensatz dazu wird PLA aus nachwachsenden Pflanzenressourcen hergestellt und zeichnet sich durch eine höhere Druckleistung und niedrigere Drucktemperaturen aus. Außerdem ist es umweltfreundlich und sehr gut biologisch abbaubar. Was die Zähigkeit betrifft, sind beide Materialien zwar Vorteile, aber nicht die besten.
Ein weiteres wichtiges Material, das in der 3D-Drucktechnologie verwendet wird, sind Metallpulver wie Titanlegierungen, Aluminium, Edelstahl usw. Sie werden hauptsächlich in industriellen Umgebungen verwendet und können robustere und langlebigere Gegenstände herstellen. Die 3D-Drucktechnik für Metallpulver ist jedoch etwas kompliziert, erfordert spezielle Werkzeuge und Geräte und ist teuer. In Bezug auf die Zähigkeit weisen Metallpulverdruckteile zwar eine große Festigkeit und Härte auf, ihr wichtigstes Merkmal ist jedoch nicht so sehr ausgeprägt.
2.Verschiedene starke 3D-Druckmaterialien
Neben Graphen weisen auch andere 3D-Druckmaterialien eine recht hohe Zähigkeit auf. Ein CLEAR-Material, das in den USA von einem Team unter der Leitung der University of Colorado Boulder entwickelt wurde, verfügt über genügend Elastizität, um dem ständigen Herzklopfen standzuhalten, und über genügend Zähigkeit, um dem Kompressionsdruck der Gelenke standzuhalten. Dieses Material bietet einen neuen Ansatz für die biomedizinische Industrie, da es leicht an die besonderen Bedürfnisse von Patienten angepasst werden kann und leicht an feuchtem Gewebe haften kann.
Darüber hinaus machen Ingenieure des MIT und des US Army Research Laboratory große Fortschritte auf dem Gebiet der Mikrometamaterialien. Sie fanden heraus, dass die jeweilige Konstruktion einen großen Einfluss auf die Schlagfestigkeit hat und dass komplizierte wabenförmige Säulen- und Querträgerkonstruktionen Überschallstößen standhalten können. Mithilfe von 3D-Druck, Montage und anderen Techniken werden diese Materialien zu Mikrostrukturen verarbeitet, die insgesamt eine hervorragende Leistung ermöglichen. Aufgrund ihrer extrem hohen Zähigkeit können diese Metamaterialien winzige Perforationen erzeugen, ohne beim Aufprall zu brechen.
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