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基于以往工作的形狀變化原理，浙江大學(xué)王冠云教授團(tuán)隊(duì)提出了一種新的PneuFab吹塑技術(shù)，旨在克服相關(guān)問題，實(shí)現(xiàn)民主化的制造過程。通過FDM 3D打印定制結(jié)構(gòu)和時(shí)間觸發(fā)方法的實(shí)現(xiàn)，普通用戶可以通過吹制簡單的FDM 3D打印熱塑性結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)和創(chuàng)造中空體積形狀變化。
PnanFab是一種新型的低成本混合制造工作流程，它利用氣體壓力和柔性材料的特性，將各種電子元器件和傳感器嵌入到三維打印結(jié)構(gòu)中。與傳統(tǒng)制造工藝相比，PneuFab可以大大降低成本和時(shí)間，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)更高的靈活性和精度。安全氣囊可以定制，PneuFab可以針對不同的應(yīng)用場景設(shè)計(jì)不同的安全氣囊結(jié)構(gòu)，滿足不同的需求。
由于充氣結(jié)構(gòu)是在公司內(nèi)部建造的，因此不會對產(chǎn)品的外觀產(chǎn)生任何影響，以滿足客戶在外觀方面的要求。這是一個(gè)極好的解決方案，通過使用3D打印和充氣結(jié)構(gòu)，PneuFab創(chuàng)造出了高度可定制、堅(jiān)固且美觀的吹塑部件。
PneuFab的新型充氣結(jié)構(gòu)是使用Raise3D E2 3D打印機(jī)生產(chǎn)的，它可以幫助設(shè)計(jì)師在一些吹塑產(chǎn)品上獲得更高的制造效率和生產(chǎn)質(zhì)量。Raise3D E2打印機(jī)的優(yōu)勢在于打印精度高，打印性能穩(wěn)定。能精確地打印出高質(zhì)量的模型，并能保證打印出的樣品表面光滑細(xì)膩。E2作為一種基于3D打印的柔性生產(chǎn)模式，還可以輕松現(xiàn)傳統(tǒng)工藝無法加工的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這使得設(shè)計(jì)師在保證高質(zhì)量生產(chǎn)的同時(shí)，可以自由設(shè)計(jì)產(chǎn)品，成為生產(chǎn)的理想選擇。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的理想工具。
在其生產(chǎn)過程中，瑞澤3D E2的默認(rèn)噴嘴直徑為0.4mm，以制造設(shè)計(jì)的熱塑性塑料坯料，可替換為0.2、0.6、0.8和1.0 mm。根據(jù)印刷尺寸和精度要求，選擇合適的噴頭，且更換方便。使用E2常用的ideaMaker切片軟件生成打印文件。由于所有樣品的數(shù)字模型都是薄壁空心的，為了保證打印件的氣密性，擠出率設(shè)置為95%，填充率設(shè)置為100%，其余均為默認(rèn)的打印參數(shù)，以避免潛在的間隙和泄漏。氣體，特別是在打印需要填充的較大物體時(shí)。
在選擇材料時(shí)，浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了FDM 3D打印常用且易得的熱塑性彈性體：PLA和ABS。由于這兩種熱塑性塑料具有不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，因此印刷前的準(zhǔn)備工作也會有所不同。這是因?yàn)樾枰紤]物質(zhì)發(fā)生熱力學(xué)轉(zhuǎn)變的溫度范圍。PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍在60-100°C之間，ABS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍在105-200°C之間。這決定了切片機(jī)中設(shè)置的參數(shù)，以及將3D打印機(jī)加熱到所需溫度所需的時(shí)間。同時(shí)，制造過程的變量，包括打印平臺和打印頭，必須正確設(shè)置。ABS需要更高的打印床溫度，約80-110°C，而PLA通常為60°C。就擠出機(jī)而言，PLA也需要較低的溫度，尤其是180—230℃左右，而ABS需要210—250℃。
在考慮了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響后，研究人員最終決定選擇PLA作為打印材料。PLA（聚乳酸）是一種無毒、生物基的熱塑性高分子材料，具有優(yōu)良的生物降解性。Raise3D Premium PLA燈絲有多種顏色可供選擇，具有出色的表面光潔度。印刷時(shí)保持其形狀，很少翹曲，有時(shí)可不加熱底板使用，是印刷高精度印刷零件和美觀細(xì)節(jié)模型的首選，更適合注塑、拉伸、擠出吹塑、3D打印等價(jià)格不菲的工藝。