随着匹兹堡的卡内基梅隆大学改进了FFF3D打印机,纺织制造在定制服装和纹理设备方面获得了新的应用。
人机交互研究所(HCII)的Michaelrever和ScottHudson教授(CMU)首次开发了用于熔融静电纺丝能力的开源Prusai3。这产生了混纺织物和3D打印的可穿戴物品。
1、刚性塑料到织物
HCII团队调整了Prusai3的设计,具有更大、可扩展的构筑体积,然后进行了支持熔融静电纺丝的修改。当被问到这个项目背后的灵感时,Rivera回答到“我们以前曾经探讨过通过在3D打印过程中嵌入织物,来制作带子和王冠等方便且可定制的服装的方法。”
“现在的打印机是将纺织品制造直接嵌入传统的FDM3D印刷工艺中的一步。通过这种组合,用户可以创建有趣的数字设计,支持材料和在一个过程中创建设计。
这种设计还可用于感知电纺织品,以检测液体和水分的存在或压力的变化。此外,我们可以想象,当一个人出汗太多时,我们可以创建一个开放的定制服装,或者一个软鞋垫或垫子来检测一个人有多活跃(或者不活跃)。
2、静电纺丝和3D打印
静电纺丝广泛应用于生物医学工程和材料科学界,组织架和卫生产品,如绷带。我们相信还有其他有趣的创意应用,比如互动服装和触摸体验。这个过程也可以用来制作像尿布这样的定制卫生产品。
“有很多消费水平的3D打印机和昂贵的熔融静电纺丝装置,可以更好地控制生物医学的应用。我们的工作已技术结合到其他领域,如人机交互,以扩大应用领域。
基于这个目标,我们的打印机是第一个将硬塑料三维打印与熔融电力一体化的三维打印机。
3、给纤维充电
在此过程中,完成30mmx30mm的样品大约需要2分钟。然而,上面所示的平面灯的形状需要30分钟才能打印,包括制作硬塑料。PCL也已成功用于此过程。
现在研究人员正在研究其他热塑性塑料,包括尼龙、聚丙烯(PPP)和TPU。他们还在开发更先进的材料的电销能力。
熔融静电纺丝到硬质3D打印结构有些挑战,这些结构是不会导电的。由于熔体静电纺丝过程取决于印刷平台和喷嘴之间积累的静电电荷,两者之间印刷的塑料越多,细纤维就越少。
我们正在尝试将其他导电材料应用于硬三维印刷结构,以便它们可以旋转到它们。
桌面三维打印机研究人员将硬塑料转换成织物