橡树岭实验室快讯：真空辅助挤出工艺减少大尺寸3D打印75%气孔率

大尺寸增材制造（LFAM）技术虽然能直接打印出米级结构，在航空航天、汽车和国防工具制造领域大显身手，但一个老大难问题却让这项技术始终未能全面爆发：

内部气孔。

据5月7日橡树岭国家实验室（ORNL）最新发布的研究成果显示，该实验室科学家团队开发出一种真空辅助挤出方法，能将大尺寸3D打印聚合物部件的内部气孔率最多减少75%，这一突破或将为LFAM技术的广泛应用扫清重要障碍。

真空挤出如何实现减少孔隙的打印效果？

AM易道获悉，ORNL在挤出过程中集成真空漏斗，以去除被困气体并最大限度地减少纤维增强材料中的空隙形成。

这些材料因其刚性和低热膨胀性而在大尺寸增材制造中被广泛使用，但常常受到限制部件质量的内部气孔影响。

这种新型系统将气孔率降低到2%以下，即使在纤维含量变化的情况下也能保持稳定效果。

如此低的气孔率意味着打印部件的强度、耐久性和整体性能将得到显著提升，这对于需要承受严苛工作条件的工业级应用至关重要。

"使用这种创新技术，我们不仅解决了大尺寸聚合物打印中的关键气孔问题，还为更强韧的复合材料铺平了道路，"

ORNL的Vipin Kumar表示，"这对LFAM行业来说是一个重大飞跃。"

真空辅助技术将如何改变LFAM产业格局？

AM易道注意到，虽然目前的方法是为批处理设计的，但ORNL已经开发出一个正在申请专利的连续沉积系统概念，这将是即将进行的研究重点。

连续沉积系统一旦实现，将进一步提高生产效率，使这项技术更适合工业化大规模应用。

气孔率一直是限制大尺寸增材制造技术在高端制造领域全面应用的关键因素之一。

传统LFAM工艺中，材料挤出过程难以避免气体被捕获，形成内部空隙，这些空隙不仅降低了部件的机械性能，还可能导致疲劳失效。

ORNL的这项技术通过从源头上解决气体问题，为大尺寸3D打印部件的质量提供保障。

AM易道认为，随着这项技术的成熟和推广，大尺寸复合材料3D打印有望在航空航天工具、汽车模具、建筑构件等更多领域获得应用。

尤其是在对结构强度要求极高的场景，这项技术将显著提升3D打印部件的可靠性，为增材制造在高端制造领域开辟更大应用空间。

AM易道尚未查阅本快讯相关文献或专利，如有感兴趣的读者请在评论区留言。

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