来自新南威尔士大学的工程师们发现,当3D打印材料破裂,只需在打印过程中,向液体树脂中添加“特殊粉末” ,再使用UV LED灯直接照射,便能快速、轻易地帮助材料进行自我修复,而且修复后比损坏前更坚固了。
新南威尔士大学团队使用的粉末状添加剂是一种三硫代碳酸盐,被称为可逆加成破碎链转移(RAFT)剂,最初由CSIRO开发。RAFT制剂能够重新排列组成材料的纳米网络元素,并允许破碎的碎片被融合。
包括在青岛3D打印小提琴上进行的实验表明,自修复塑料的强度与原始状态相比已完全恢复。该团队表示,与现有的修复破损青岛3D打印材料的方法相比,他们的系统简单、速度快,商业化是可行的。
“有了我们的系统,你可以把破碎的塑料留在原地,然后把光照射到整个部件上。只有材料表面的添加剂受到影响,所以它更容易修复,速度也更快。”
这意味着破碎的塑料部件不需要丢弃,甚至不需要回收,即使嵌入包含许多其他材料的部件,也可以简单地修复。与现有的3D打印材料修复破损方法相比,这种方法简单、速度快,商业化是可行的,未来随着进一步的发展和商业化,还将有助于减少化学废物。
在碳达峰、碳中和的大背景下,环保产业、新技术变革为青岛3D打印塑料产业发展带来了新发展机遇。根据AMPOWER 的市场研究,2020年全球聚合物(塑料)3D打印的整体市场规模为51.4亿欧元(约402亿人民币),预计2025年包括聚合物3D打印系统、材料及零件生产在内的整体塑料3D打印市场规模将达105亿欧元(约822亿人民币)。
另外,由于人工成本比较高昂,欧美国家的塑料包装品大量都是从发展中国家进口的,而青岛3D打印可以让他们实现本土化生产和分散式的生产。基于青岛3D打印技术,可以直接在工厂部署3D打印机,或者在当地建设3D打印服务中心,辐射一定范围内的工厂,这样能源可以节约41%到64%。