3D打印技術(shù)在加固工程中的優(yōu)勢
3D打印技術(shù)在加固工程中具有顯著的優(yōu)勢。這種技術(shù)可以快速構(gòu)建復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，大大縮短了設(shè)計(jì)和施工時間。3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)定制化設(shè)計(jì)，滿足特定工程需求，同時減少材料浪費(fèi)。3D打印的可重復(fù)性和靈活性使得在復(fù)雜環(huán)境下也能進(jìn)行精準(zhǔn)施工。3D打印技術(shù)還具備良好的適應(yīng)性和可調(diào)整性，能夠適應(yīng)各種環(huán)境和地質(zhì)條件，提高工程的穩(wěn)定性和安全性。3D打印技術(shù)的環(huán)保特性也使其在加固工程中得到了廣泛應(yīng)用。3D打印技術(shù)為加固工程帶來了高效率、高精確度和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢，是未來發(fā)展的重要趨勢之一。
3D打印技術(shù)在加固工程中的優(yōu)勢
- 高度定制化
- 3D打印能夠依據(jù)加固工程的特定需求，制造出形狀復(fù)雜且獨(dú)一無二的加固部件。例如在一些古建筑加固中，建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不規(guī)則，3D打印可以根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)形狀定制出完全貼合的加固構(gòu)件，這是傳統(tǒng)加固工藝難以實(shí)現(xiàn)的，能更好地滿足個性化的加固需求。
- 材料利用率高
- 3D打印屬于加法制造，與傳統(tǒng)減法制造相比，其通過逐層添加材料構(gòu)建物體。在加固工程中，這種制造方式可以精確地控制材料的使用量，減少材料浪費(fèi)，提高材料利用率，從而降低成本，尤其對于一些昂貴的加固材料來說，這一優(yōu)勢更為顯著。
- 制造周期短
- 3D打印技術(shù)可以快速制造出加固所需的構(gòu)件。對于一些急需加固以保障安全的建筑或結(jié)構(gòu)，能夠及時提供所需的加固部件。例如在遭受自然災(zāi)害后的建筑加固工程中，3D打印能夠迅速響應(yīng)，快速制造出符合要求的加固構(gòu)件，加速工程進(jìn)度。
- 能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造
- 在加固工程中，有些建筑結(jié)構(gòu)的加固需要特殊的連接構(gòu)件或內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可能具有復(fù)雜的幾何形狀。3D打印技術(shù)可以輕松制造出這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加固部件，如具有內(nèi)部復(fù)雜加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)的梁、柱加固件等，提高加固效果和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
- 降低對周邊環(huán)境的影響
- 3D打印在加固工程中的現(xiàn)場操作相對簡單，減少了如傳統(tǒng)加固施工中大量的切割、焊接等產(chǎn)生噪音、塵土的工序，從而降低對周邊環(huán)境的影響，在城市建筑加固等對環(huán)境要求較高的場景中優(yōu)勢明顯。
3D打印加固部件的成本效益
3D打印技術(shù)在古建筑修復(fù)中的應(yīng)用案例
3D打印加固構(gòu)件的耐久性測試結(jié)果
3D打印技術(shù)在緊急救援中的應(yīng)用
3D打印在加固施工中的應(yīng)用.pptx
數(shù)智創(chuàng)新變革未來3D打印在加固施工中的應(yīng)用3D打印技術(shù)簡介加固施工的需求與挑戰(zhàn)3D打印在加固施工中的優(yōu)勢3D打印材料的選擇與處理3D打印加固施工工藝流程3D打印加固施工案例分析3D打印加固施工的前景與挑戰(zhàn)結(jié)論與建議ContentsPage目錄頁3D打印技術(shù)簡介3D打印在加固施工中的應(yīng)用3D打印技術(shù)簡介3D打印技術(shù)定義1.3D打印是一種通過逐層添加材料來構(gòu)建物體的制造技術(shù)。 2.相對于傳統(tǒng)減法制造，3D打印是一種加法制造工藝。 3.3D打印可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造，具有高度的定制化和靈活性。 3D打印技術(shù)發(fā)展歷程1.3D打印技術(shù)起源于1980年代，經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)逐漸成為一種主流的制造技術(shù)。 2.近年來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。 3.未來，3D打印技術(shù)有望成為一種更加普及和高效的制造方式。 3D打印技術(shù)簡介3D打印技術(shù)分類1.3D打印技術(shù)可以根據(jù)所使用的材料和工藝進(jìn)行分類，包括熔融沉積、激光燒結(jié)、光固化等多種類型。 2.不同類型的3D打印技術(shù)具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍。 3.選擇合適的3D打印技術(shù)需要根據(jù)具體的制造需求和材料特性進(jìn)行綜合考慮。 3D打印技術(shù)應(yīng)用范圍1.3D打印技術(shù)可以應(yīng)用于多個領(lǐng)域，包括航空、醫(yī)療、建筑、汽車等。 2.在航空領(lǐng)域，3D打印技術(shù)可以用于制造輕量化、高強(qiáng)度的零部件，提高飛機(jī)的性能和燃油效率。 3.在醫(yī)療領(lǐng)域，3D打印技術(shù)可以用于制造定制的假肢、骨骼和器官等，提高患者的生活質(zhì)量。 3D打印技術(shù)簡介1.3D打印技術(shù)具有制造周期短、成本低、材料利用率高等優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)快速原型制造和小批量生產(chǎn)。 2.但是，3D打印技術(shù)也面臨著一些挑戰(zhàn)，如材料限制、精度控制、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等問題。 3.未來，需要繼續(xù)加大技術(shù)研發(fā)和推廣力度，并建立完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)體系，以促進(jìn)3D打印技術(shù)的健康發(fā)展。 3D打印技術(shù)發(fā)展趨勢1.隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，3D打印技術(shù)將會成為一種更加普及和高效的制造方式。 2.未來，3D打印技術(shù)將會與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加智能化和自動化的制造過程。 3.同時，3D打印技術(shù)也將會不斷探索新的應(yīng)用領(lǐng)域，為人類的生產(chǎn)生活帶來更多的創(chuàng)新和變革。 3D打印技術(shù)優(yōu)勢與挑戰(zhàn)加固施工的需求與挑戰(zhàn)3D打印在加固施工中的應(yīng)用加固施工的需求與挑戰(zhàn)加固施工的需求1.建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性需求:隨著建筑使用年限的增加，建筑結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)老化、損壞等問題，需要進(jìn)行加固施工以保證建筑的安全使用。 2.提高建筑的抗震性能:地震等自然災(zāi)害對建筑結(jié)構(gòu)造成較大威脅，加固施工可以提高建筑的抗震性能，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。 3.滿足特殊使用需求:有些建筑需要滿足特殊的使用需求，如增加樓層、改變使用功能等，需要進(jìn)行加固施工以實(shí)現(xiàn)這些需求。 加固施工的挑戰(zhàn)1.施工難度和技術(shù)要求較高:加固施工需要針對具體的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，難度和技術(shù)要求較高，需要專業(yè)的施工團(tuán)隊(duì)和技術(shù)人員。 2.施工對周邊環(huán)境的影響:加固施工可能會產(chǎn)生噪音、塵土等對周邊環(huán)境的影響，需要進(jìn)行有效的環(huán)保措施和溝通協(xié)調(diào)。 3.成本和時間投入較大:加固施工需要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和施工，成本和時間投入較大，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和施工必要性。 以上內(nèi)容僅供參考，具體施工方案需要根據(jù)具體的工程情況和需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和制定。 3D打印材料的選擇與處理3D打印在加固施工中的應(yīng)用3D打印材料的選擇與處理3D打印材料的選擇1.材料性質(zhì):選擇適合加固施工的高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕的3D打印材料，如金屬粉末、聚合物等。 2.材料兼容性:確保所選材料與被加固結(jié)構(gòu)的材料具有良好的兼容性，避免化學(xué)反應(yīng)和不良影響。 3.成本考慮:在滿足性能和兼容性的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)合理的3D打印材料，降低施工成本。 3D打印材料的處理1.材料預(yù)處理:對3D打印材料進(jìn)行干燥、篩分、混合等預(yù)處理，確保材料質(zhì)量和打印順暢。 2.打印過程控制:在3D打印過程中，控制溫度、速度、層厚等參數(shù)，保證打印質(zhì)量和材料性能。 3.后處理:對打印完成的構(gòu)件進(jìn)行后處理，如熱處理、表面處理等，提高構(gòu)件的性能和耐久性。 3D打印材料的選擇與處理3D打印材料的可持續(xù)性1.環(huán)保材料:選擇環(huán)保、可再生的3D打印材料，減少對環(huán)境的影響。 2.廢棄物利用:將廢棄的3D打印材料回收利用，降低資源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。 3D打印材料的發(fā)展趨勢1.新材料研發(fā):關(guān)注新型3D打印材料的研發(fā)動態(tài)，提高打印材料的性能和適應(yīng)性。 2.多材料打印:探索多材料3D打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同材料在同一構(gòu)件中的優(yōu)化組合。 以上內(nèi)容僅供參考，具體施工方案需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。 3D打印加固施工工藝流程3D打印在加固施工中的應(yīng)用3D打印加固施工工藝流程施工前的準(zhǔn)備1.對施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)勘察，了解地質(zhì)情況和建筑結(jié)構(gòu)。
3D打印技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用
數(shù)智創(chuàng)新變革未來3D打印技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用1，3D打印技術(shù)在橋梁構(gòu)件建造中的優(yōu)勢1，3D打印混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用1，3D打印管道系統(tǒng)在基礎(chǔ)設(shè)施中的意義1，3D打印建筑物模型在規(guī)劃和可視化中的作用1，3D打印技術(shù)在災(zāi)后基礎(chǔ)設(shè)施重建中的 3D打印技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用 1、數(shù)智創(chuàng)新變革未來3D打印技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施中的應(yīng)用1.3D打印技術(shù)在橋梁構(gòu)件建造中的優(yōu)勢1.3D打印混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用1.3D打印管道系統(tǒng)在基礎(chǔ)設(shè)施中的意義1.3D打印建筑物模型在規(guī)劃和可視化中的作用1.3D打印技術(shù)在災(zāi)后基礎(chǔ)設(shè)施重建中的潛力1.3D打印定制化基礎(chǔ)設(shè)施組件的可能性1.3D打印技術(shù)與其他建筑技術(shù)的整合1.3D打印基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益ContentsPage目錄頁3D打印技術(shù)在橋梁構(gòu)件建造中的優(yōu)勢3D3D打印技打印技術(shù)術(shù)在基在基礎(chǔ)設(shè)礎(chǔ)設(shè)施中的施中的應(yīng)應(yīng)用用3D打印技術(shù)在橋梁構(gòu)件建造中的優(yōu)勢成本效益1.與傳統(tǒng)建造方法相比，3D打印技術(shù)可顯著降低材料和人工成本。 2.通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少廢料和材料使用，節(jié)省成本。 3.無需腳手架或模板，進(jìn)一步降低建造成本。 定制化和復(fù)雜性1.3D打印技術(shù)使建筑師能夠設(shè)計(jì)和建造以前無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜形狀和尺寸的橋梁構(gòu)件。 2.實(shí)現(xiàn)定制化設(shè)計(jì)，滿足特定位置和美學(xué)需求。 3.允許創(chuàng)建輕量化和高強(qiáng)度的構(gòu)件，以優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能。 3D打印技術(shù)在橋梁構(gòu)件建造中的優(yōu)勢可持續(xù)性1.3D打印利用可回收材料，最大限度減少環(huán)境影響。 2.減少施工對周邊環(huán)境的干擾，降低噪音和灰塵污。 2、染。 3.模塊化施工減少了運(yùn)輸需求，因此減少了碳排放。 快速建造1.3D打印自動化建造過程，顯著縮短施工時間。 2.按需打印減少了現(xiàn)場儲存和物流要求。 3.可同時打印多個構(gòu)件，提高生產(chǎn)率。 3D打印技術(shù)在橋梁構(gòu)件建造中的優(yōu)勢抗震性能1.3D打印技術(shù)可創(chuàng)建具有均勻密度的連續(xù)結(jié)構(gòu)，提高抗震性。 2.優(yōu)化構(gòu)件形狀和連接方式，增強(qiáng)橋梁的整體穩(wěn)定性。 3.減少傳統(tǒng)連接處存在的失效點(diǎn)，提高安全性。 耐久性和維護(hù)1.3D打印構(gòu)件使用耐用的材料，如混凝土或復(fù)合材料，具有較長的使用壽命。 2.連續(xù)的打印結(jié)構(gòu)減少了滲水和開裂的風(fēng)險。 3.模塊化設(shè)計(jì)便于維護(hù)和更換單個構(gòu)件，降低了維護(hù)成本。 3D打印混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用3D3D打印技打印技術(shù)術(shù)在基在基礎(chǔ)設(shè)礎(chǔ)設(shè)施中的施中的應(yīng)應(yīng)用用3D打印混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用3D打印混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用:1.3D打印混凝土可實(shí)現(xiàn)道路建設(shè)的自動化，提升施工效率，降低勞動力成本。 2.這種技術(shù)允許定制道路幾何形狀和紋理，優(yōu)化排水和防滑性能。 3.通過減少材料浪費(fèi)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，3D打印混凝土可以促進(jìn)可持續(xù)的道路建設(shè)。 采用3D打印技術(shù)修復(fù)和加固道路:1.3D打印可用于快速修復(fù)道路裂縫和損壞，延長道路使。 3、用壽命。 2.通過使用先進(jìn)的材料和傳感器，3D打印技術(shù)可以創(chuàng)建具有自愈能力的道路，減少維護(hù)需求。 3.這種技術(shù)還可以用于加固道路，提高其承重能力和抗沖擊性。 3D打印混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用3D打印人行道和自行車道:1.3D打印可以創(chuàng)建復(fù)雜的形狀和紋理，提升人行道和自行車道的美觀性和功能性。 2.定制設(shè)計(jì)可確保人行道和自行車道無障礙，滿足各種用戶的需求。 3.這種技術(shù)還允許整合路燈、座椅和垃圾箱等功能元素。 3D打印混凝土橋梁:1.3D打印混凝土使建造復(fù)雜和定制的橋梁結(jié)構(gòu)成為可能。 2.通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，3D打印橋梁可以顯著降低材料成本和施工時間。 3.使用自修復(fù)混凝土，3D打印橋梁可以實(shí)現(xiàn)長期耐久性。 3D打印混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用3D打印混凝土隧道:1.3D打印技術(shù)可用于創(chuàng)建具有不同形狀和尺寸的混凝土隧道。 2.通過使用增強(qiáng)材料，3D打印隧道可以承受極端荷載和惡劣環(huán)境。 3.這種技術(shù)可以提高隧道的施工速度和安全性，特別是在難以進(jìn)入的地區(qū)。 3D打印混凝土其他基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用:1.3D打印混凝土可用于建造各種基礎(chǔ)設(shè)施元素，例如護(hù)墻、擋土墻和路緣石。 2.定制設(shè)計(jì)可適應(yīng)特定場地條件和功能要求。 3D打印管道系統(tǒng)在基礎(chǔ)設(shè)。 4、施中的意義3D3D打印技打印技術(shù)術(shù)在基在基礎(chǔ)設(shè)礎(chǔ)設(shè)施中的施中的應(yīng)應(yīng)用用3D打印管道系統(tǒng)在基礎(chǔ)設(shè)施中的意義主題名稱:3D打印管道系統(tǒng)降低成本1.3D打印技術(shù)減少了傳統(tǒng)管道的材料浪費(fèi)，優(yōu)化材料的使用，從而顯著降低材料成本。 2.工藝自動化減少了人工成本，預(yù)先設(shè)計(jì)和定制的管道元件簡化了安裝流程，進(jìn)一步節(jié)省了勞動力成本。 3.模塊化設(shè)計(jì)使管道系統(tǒng)易于拆卸和更換，降低了維護(hù)和維修的費(fèi)用。 主題名稱:3D打印管道系統(tǒng)提高效率1.3D打印可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜且高度定制的管道元件，傳統(tǒng)方法難以或不可能制造，從而提高了設(shè)計(jì)靈活性。 2.按需制造減少了庫存需求并縮短了供應(yīng)鏈，加快了項(xiàng)目交付時間。
沖擊打印技術(shù):建筑行業(yè)的綠色革命
高考注冊VIP郵箱(特權(quán)郵箱，付費(fèi))免費(fèi)下載網(wǎng)易官方手機(jī)郵箱應(yīng)用中國大學(xué)視頻公開課國際名校公開課賞課·紀(jì)錄片付費(fèi)精品課程北京大學(xué)公開課英語課程學(xué)習(xí)新人特價9.9專區(qū)新品熱賣人氣好物居家生活服飾鞋包母嬰親子美食酒水一卡通充值一卡通購買我的網(wǎng)易支付網(wǎng)易跨境支付免費(fèi)郵箱VIP郵箱企業(yè)郵箱免費(fèi)注冊客戶端下載沖擊打印技術(shù):建筑行業(yè)的綠色革命 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種名為沖擊打印的建筑方法，因其使用基于地球的材料而非水泥，因此具有可持續(xù)性。 沖擊打印技術(shù)通過高速沉積少量特制的泥土混合物，快速構(gòu)建墻壁和結(jié)構(gòu)。 一個定制的機(jī)器人工具以每秒高達(dá)10米的速度擠出并射出材料，層層疊加。 我們開發(fā)了一個機(jī)器人工具和方法，可以將施工現(xiàn)場挖掘的普通材料轉(zhuǎn)化為可再次使用的建筑產(chǎn)品，成本低、效率高，與現(xiàn)有的工業(yè)化建筑方法，包括3D打印相比，顯著減少了二氧化碳排放。 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人勞倫·瓦西博士在接受ArsTechnica采訪時表示。 沖擊打印使用的泥土混合物主要由當(dāng)?shù)夭牧辖M成，如挖掘的土壤、淤泥和粘土，這些材料通?？梢灾苯訌慕ㄖさ孬@得。 目前，只需要大約1-2%的礦物穩(wěn)定劑，遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)混凝土中的水泥含量。 與混凝土3D打印相比，沖擊打印的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是它不需要在層與層之間暫停以等待材料固化，從而允許更快的建筑速度。 該過程還具有高度的可定制性，能夠生產(chǎn)自由形式的設(shè)計(jì)和復(fù)雜的幾何形狀。 更重要的是，3D打印在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用并不總是環(huán)保的。 通常，3D打印會使用水泥作為主要成分，而水泥是全球碳排放的一個主要來源，對全球二氧化碳排放量貢獻(xiàn)巨大。 另外，3D打印建筑時使用的添加劑可能會在建筑壽命終結(jié)時帶來問題。 這些化學(xué)物質(zhì)常常使得建筑拆除后的材料難以回收利用。 研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)利用沖擊打印技術(shù)成功建造了高達(dá)2米(約6.5英尺)的墻體和柱子。 這些結(jié)構(gòu)在不依賴水泥等化學(xué)添加劑的情況下，也能承受相當(dāng)大的負(fù)荷。 目前，團(tuán)隊(duì)正在探索整合加固技術(shù)，以擴(kuò)展可建造結(jié)構(gòu)的類型和規(guī)模。 研究人員設(shè)想，沖擊打印技術(shù)不僅能用于工廠內(nèi)的預(yù)制構(gòu)件，還能直接在現(xiàn)場施工中應(yīng)用。 他們已經(jīng)將這一技術(shù)與自動化建筑機(jī)械進(jìn)行了適配，包括蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的定制挖掘機(jī)HEAP。 這意味著，用沖擊打印技術(shù)建造的結(jié)構(gòu)在未來拆除時，其材料可以被回收并用于新的建筑項(xiàng)目。 沖擊打印技術(shù)因其創(chuàng)新性已獲得業(yè)界認(rèn)可，曾在2023年榮獲3D先鋒挑戰(zhàn)賽建筑類別的獎項(xiàng)。 他們預(yù)計(jì)，采用沖擊打印技術(shù)制造的建筑產(chǎn)品有望在未來三年內(nèi)上市。
作為新一代青年科研人員，山東科技大學(xué)從事巷道圍巖控制、礦山巖體力學(xué)、礦山壓力與巖層控制等方向研究工作的蔣力帥教授，嘗試將先進(jìn)的3D打印技術(shù)應(yīng)用于巖體力學(xué)和礦業(yè)領(lǐng)域。 預(yù)防解決礦業(yè)災(zāi)害自從有了3D打印巖體的創(chuàng)新想法后，2020年開始，蔣力帥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地采用砂型3D打印技術(shù)研究復(fù)雜裂隙巖體力學(xué)問題。 蔣力帥表示，裂隙...。 用3D打印為礦采加固——蔣力帥教授破解我國裂隙巖體試驗(yàn)難題 這一創(chuàng)新想法的探索，取得了一系列重大創(chuàng)新科研成果，為我國的礦業(yè)事業(yè)的未來提供了新的發(fā)展思路。 自從有了3D打印巖體的創(chuàng)新想法后，2020年開始，蔣力帥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地采用砂型3D打印技術(shù)研究復(fù)雜裂隙巖體力學(xué)問題。 蔣力帥表示，裂隙巖體力學(xué)試驗(yàn)存在著重要卡脖子問題。 比如現(xiàn)場工程中的圍巖內(nèi)部節(jié)理裂隙非常復(fù)雜，在進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)時難以制備出差異性小、內(nèi)部具有復(fù)雜裂隙的試樣，從而使得試驗(yàn)結(jié)果很難應(yīng)用于工程中，進(jìn)而很難針對千差萬別的地下工程給出科學(xué)合理的圍巖穩(wěn)定性分析。 因此，如何高效、精確、可重復(fù)地制備與巖體力學(xué)特性與結(jié)構(gòu)特性相符試樣，是突破傳統(tǒng)巖體力學(xué)試驗(yàn)瓶頸的關(guān)鍵。 隨后，蔣力帥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先提出了高強(qiáng)度砂型3D打印類巖石試樣制備方法，分別從砂粉類型、成型參數(shù)、后處理工藝三個方面入手，揭示了成型材料、參數(shù)和后處理對成型試樣力學(xué)特性的影響機(jī)制，得到了合理表征并模擬煤巖力學(xué)特性的成型參數(shù)和流程工藝，將打印成型的標(biāo)準(zhǔn)試樣單軸抗壓強(qiáng)度提升為常規(guī)砂型打印試樣強(qiáng)度的5至8倍，為進(jìn)一步研究適用煤系地層的增強(qiáng)復(fù)合砂型3D打印材料和參數(shù)提供了有力基礎(chǔ)，為裂隙巖體力學(xué)試驗(yàn)提供了創(chuàng)新方法。 育人重在腦洞大開 出生于1989年的蔣力帥教授，是山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制實(shí)驗(yàn)室副主任。 由于榮譽(yù)加身，33歲就破格成為教授的蔣力帥對于他的學(xué)生們來說，是一位亦師亦友的好老師，在學(xué)術(shù)研究上嚴(yán)謹(jǐn)嚴(yán)格，在平時生活中平易近人，以身作則培養(yǎng)著大家對科研的執(zhí)著追求與熱愛。 對此，蔣力帥表示，整個課題組之所以科研氛圍濃厚，是因?yàn)樗蛯W(xué)生的腦電波對得上，師生都擅長腦洞大開。 做導(dǎo)師培養(yǎng)學(xué)生不能像‘流水線’式生產(chǎn)，不同的學(xué)生進(jìn)去，出來的卻是相同的學(xué)生和論文。 一直以來，蔣力帥注重因材施教，鼓勵課題組的每個學(xué)生都 腦洞大開 ，將在不同地方看到、學(xué)習(xí)到的先進(jìn)方法、技術(shù)，應(yīng)用到課題組現(xiàn)有的研究中去。 我非常鼓勵學(xué)生大開腦洞、發(fā)散思維，去學(xué)習(xí)我不會的知識和技能。 我可以很負(fù)責(zé)任地說，我的每個學(xué)生都掌握一些我不會的試驗(yàn)方法、分析手段等知識，個個都比我強(qiáng)，通過引入新的試驗(yàn)、模擬、分析方法，才能夠得到創(chuàng)新性的成果。 蔣力帥說。 蔣力帥告訴記者，2020年以來，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地采用砂型3D打印技術(shù)研究復(fù)雜裂隙巖體力學(xué)問題，取得一系列創(chuàng)新性階段成果，突破了傳統(tǒng)巖體力學(xué)試驗(yàn)瓶頸。 蔣力帥表示，展望3D打印技術(shù)在巖體力學(xué)和礦業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，依然存在很多難題和挑戰(zhàn)，但是正因?yàn)橛羞@些難題和挑戰(zhàn)的存在，才會不斷激勵著課題組不斷奮進(jìn)、開拓創(chuàng)新，加強(qiáng)對復(fù)雜天然巖體的研究工作，助力我國礦產(chǎn)開采事業(yè)的發(fā)展。 (記者:徐展)。
2024最火!適用于3D打印的工程塑料改性研究-中塑行情
3D打印技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種可以將數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實(shí)物的創(chuàng)新型加工技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。 目前，3D打印技術(shù)所使用的材料主要是高分子材料，雖易于加工，但是制品力學(xué)性能較差，不適用于承受強(qiáng)度和剛度要求高(如汽車、醫(yī)療器械和家電等)的領(lǐng)域。 因此，開發(fā)適用于3D打印技術(shù)的材料、提高材料力學(xué)性能，已成為3D打印技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。 為了解決這一問題，通過添加不同的填料或纖維的改性工程塑料應(yīng)運(yùn)而生，可有效改善高分子材料的力學(xué)性能、擴(kuò)大3D打印技術(shù)打印出制品的應(yīng)用范圍。 一、3D打印技術(shù) 目前，適用于工程塑料的3D打印技術(shù)可以劃分為四種:熔融沉積成型(FDM)、立體光固化成型(SLA)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)和分層實(shí)體制造(LOM)，其中FDM的應(yīng)用最為廣泛。 1.FDM技術(shù)簡介 FDM成型過程主要分為兩部分:擠出過程和沉積過程，即通過噴頭的加熱和壓力，將熱塑性聚合物擠出，同時噴頭沿設(shè)定的軌跡移動，逐層堆積二維片層。 FDM技術(shù)因具有成本低、易操作、適用材料種類多、材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛的關(guān)注，相關(guān)研究涉及醫(yī)學(xué)、航空航天、教學(xué)等多個領(lǐng)域。 2.FDM技術(shù)的發(fā)展 隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和普及，F(xiàn)DM技術(shù)必將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。 FDM技術(shù)不僅可以適應(yīng)飛機(jī)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀，提高飛機(jī)的性能和安全性，還可以縮短制造工期、降低成本。 但是，國內(nèi)的FDM技術(shù)和設(shè)備仍需進(jìn)一步提高打印的精度、穩(wěn)定性和可靠性，以滿足航空航天領(lǐng)域的高標(biāo)準(zhǔn)要求。 相比于國外，國內(nèi)的FDM技術(shù)仍處于較低的水平。 為了提升制品的性能和品質(zhì)，滿足更多的工業(yè)需求，國內(nèi)的FDM技術(shù)不僅需要提高設(shè)備的打印精度，還要提升材料的品質(zhì)，數(shù)據(jù)表明，國外打印設(shè)備的價格是國內(nèi)的4倍左右，而打印材料卻是國內(nèi)的10倍以上。 目前，為了縮小與國外的差距，國內(nèi)的許多機(jī)構(gòu)和企業(yè)也正在加大對FDM技術(shù)的自主研發(fā)和技術(shù)引進(jìn)的力度。 二、工程塑料改性技術(shù) 工程塑料具有優(yōu)異的性能，但是工程塑料的材料特性與3D打印的加工工藝間存在著顯著差異，主要包括以下幾方面: (1)材料流動性差造成打印過程的不穩(wěn)定性和不連續(xù)性，影響制品的表面質(zhì)量和尺寸精度。 (2)材料熱降解溫度低，高打印溫度下影響材料的力學(xué)性能和耐久性。 (3)材料強(qiáng)度低限制了制品的承載能力和抗沖擊性，影響制品的安全性和可靠性。 (4)材料不均勻冷卻，導(dǎo)致制品內(nèi)部應(yīng)力和變形，影響制品的幾何穩(wěn)定性和尺寸精度。 因此，針對工程塑料在3D打印中存在的問題，需對工程塑料進(jìn)行改性來適應(yīng)3D打印的工藝條件、滿足制品性能需求。 常用的工程塑料改性技術(shù)主要有以下四種: (1)通過添加潤滑劑、無機(jī)填料、粉體表面包覆劑等物質(zhì)，來增加工程塑料流動性和加工性的流動性改性。 (2)通過添加玻璃纖維、金屬纖維、木質(zhì)纖維等補(bǔ)強(qiáng)材料，來提高工程塑料剛度和強(qiáng)度，使工程塑料適應(yīng)3D打印的高溫高壓條件的增強(qiáng)改性。 (3)通過使用合適的成核劑、復(fù)合不同熱容的金屬等手段，來加快工程塑料凝固速度并降低殘余應(yīng)力的快速凝固改性。 (4)通過賦予塑料一些特殊功能(如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、自修復(fù)、生物相容等)來拓寬工程塑料在3D打印制造領(lǐng)域的應(yīng)用范圍和潛力的功能化改性。 綜上所述，工程塑料改性技術(shù)能夠提升工程塑料的性能、擴(kuò)展其更廣泛的應(yīng)用，能夠?yàn)?D打印提供更多的選擇和創(chuàng)新，進(jìn)一步拓展3D打印在更多領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。 三、3D打印常用工程塑料改性 1.ABS改性 ABS是一種常用熱塑性高分子材料，具有強(qiáng)度高、韌性好和易加工成型等優(yōu)點(diǎn)，為了進(jìn)一步提高ABS的性能，常需對其進(jìn)行改性處理。 玻璃纖維是一種常用的增強(qiáng)材料，可以改善ABS的強(qiáng)度、硬度和耐久性。 在3D打印汽車零部件的應(yīng)用中，玻璃纖維增強(qiáng)ABS復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能，打印出的配件更加堅(jiān)固和耐用。 有機(jī)蒙脫土(OMMT)是一種有效的ABS改性劑，可以顯著提高材料的力學(xué)性能和耐熱性能，所制備出的ABS/OMMT納米復(fù)合材料具有更高的拉伸彈性模量、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量和儲能模量，而且線性熱膨脹率和熱重?fù)p失都明顯降低。 氮化硼(BN)是一種高導(dǎo)熱性的陶瓷材料，也可以用來改性ABS，形成具有方向性導(dǎo)熱特性的ABS/BN復(fù)合材料。 這種方向性導(dǎo)熱特性使其可以更廣泛地應(yīng)用在電子器件和熱管理設(shè)備中，拓展ABS在3D打印制造領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。 ABS塑料不僅具有良好的耐變形性和耐腐蝕性，而且具有較高的耐熱性能。 滑石粉和云母粉等是具有高流動性的材料，作為添加劑改性ABS后，能夠有效降低其熔體黏度和熱應(yīng)力，改善其流變性能，從而提高打印過程中的流動性和打印出的配件質(zhì)量。 同時，滑石粉和云母粉等還能進(jìn)一步提升ABS的剛度和耐熱性，提高其在高溫環(huán)境中的穩(wěn)定性。 苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物也是一種能夠降低ABS黏度、提高其流動性和加工性能的改性劑。
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