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皇冠hg0088:3D纺织品:拥抱深度 随着先进技术不断

时间:2018-10-04 20:19

来源:未知作者:admin点击:

皇冠hg0088  任何对这个有趣的3D纺织品世界进行粗略调查的人都会发现,该行业拥有一个相当模糊的术语,导致无数的不同路线和各种各样的机会。例如,谷歌快速搜索3D面料,导致大约3.25亿次点击,其中包括从传统织物和针织到非织造布和非传统印花的3D版本,更不用说指数多样化的应用程序列表,其中一些显而易见和其他人不一样。围绕这种日益增长的兴趣的直接想法是,工程师最终在基于动态性能的应用中变得更加舒适并接受3D纺织品。同时,产品设计师继续变得更加擅长制造织物或者更合适的纤维材料,这些材料表现出这些特定的技术,视觉和/或触觉要求。
 
多功能性和明确定义的性能属性仍然是3D纺织品兴趣的主要驱动因素。鉴于几乎所有的纺织品制造技术都可以通过某种方式进行调整或改造以制造3D纺织品,因此应用的广度几乎是无穷无尽的。
 
3D编织和3D编织继续引起人们的兴趣并且主要在复合材料领域找到应用,其中重点仍然是更换钢以实现减重。总部位于缅因州波特兰的Tex Tech Industries的3D织造新产品开发经理Keith Sharp博士表示:“复合材料中的3D织物非常适合替代钢材。您可以编织方坯或近净形预制件,这些预制件可以通过复杂的设计模制成精确的形状,这不仅可以节省重量,还可以节省制造劳动力,并可能提高长期可靠性。现在有很多应用,但奥尔巴尼国际正在进行3D编织的LEAP喷气发动机风扇叶片可能就是最好的例子。“
 
LEAP引擎模块也反映了控制纤维放置和定制纱线路径以实现特定性能配置文件的能力。根据奥尔巴尼国际的网站,LEAP提供以下好处:
 
“复合风扇模块(由叶片,平台,垫片和风扇外壳组成)比每个发动机的等效金属部件轻300磅;
可以实现复合材料叶片几何形状,这对于钛生产具有挑战性;
比层压复合材料替代品更高的抗冲击性和更轻的重量。
随着机械制造商在3D领域变得越来越活跃,对3D机织复合材料的兴趣正在推动新设备的创新。从历史上看,3D织机既可以是传统2D织机的高度改进版本,也可以是定制的专用一次性产品,并考虑到特定的产品概念。在过去的几年里,总部位于瑞士的史陶比尔集团以其提花经纱控制系统而闻名,该集团推出了技术面料织造系统 - 一种采用模块化设计的重型织机,与其提花机配合或Unival经纱切割控制系统,提供令人难以置信的产品设计灵活性以及生产它的制造能力。
 
德国Lindauer Dornier以生产用于技术,工业和高性能织物的织机而闻名,最近推出了一系列直接针对复合材料行业的产品,这也不甘示弱。其复合材料系统现在包括一台专为编织3D预制件而设计的机器。该套件还包括一条展开的单向带线和专门用于编织粗纱和铺展牵引带的机器。


最近在网站上发现的文章Gizmodo.com和ZDnet.com为3D纺织品的影响力提供了很好的例子。关于Gizmodo的第一篇文章由Julian Goldman宣称,“未来是针织:为什么古老的针织艺术再次成为高科技。”Greg Nichols关于ZDnet的第二篇文章称,“3D针织背后的高科技科学”(是针织!)。“这两篇文章都集中在3D或纬编针织的出现和针织结构中的维度控制,但不是织物固有的,以及用户界面的改进,导致更有效和高效的针织产品设计。 3D针织不仅提供产品设计方面的优势 - 您可以对机器进行编程,装载纱线,还可以提供完整的服装 - 它还可以将可穿戴电子产品整合到完全成型的针织产品中,其中一些产品已经进入市场。位于马萨诸塞州剑桥的美国Advanced Functional Fabrics(AFFOA)是一家总部位于麻省理工学院(MIT)附近的非营利机构,它是通过联邦资助建立的,旨在将纺织技术用于集成和联网的设备和系统。作为这项努力的一部分,AFFOA专注于3D编织的有效性,以创造复杂的形状。 AFFOA的首席执行官兼麻省理工学院材料科学与电子工程教授Yoel Fink在高盛的文章中引述说:“你不再为这件衬衫买单了。你将为这件衬衫为你做的付出代价。你支付服务费用就得到了结构。“当然,这是看待未来纺织品的另一种方式。
 
不受其纬编表兄的影响,包括位于纽约Hauppauge的Gehring纺织品公司和纽约州Inwood的Apex Mills公司在内的3D经编间隔织物制造商继续推动该技术在时尚应用方面的新兴和多样化方式的多功能性座椅和床上用品,以及其他适应性,填充空隙,增加空气流量和额外工程参数的区域仍然是可取的。

在宏观方案中,至少从纺织品的角度来看,可以说3D打印 - 在许多领域继续引起人们的兴趣和关注 - 本质上是一种更精确的纺粘非织造布,其中聚合物被挤压到收集带上或者它在一起结合的平台,创造一个明确的结构。唯一真正的区别是纺粘材料通常具有随机取向和粘合图案,而3D打印件在特定位置以精确层挤出。但无论您是否认为3D打印是纺织品制造方法的延伸,它无疑已成为近年来的技术和媒体宠儿。
 
最初被许多人视为创造令人难以置信的复杂形状和新颖小玩意的一种方式,3D打印现在被预言为几乎每个制造机会或缺点的解决方案。围绕3D打印的感知或者可能是重要的是,它实际上似乎意味着如果你能够设想它,3D打印可以实现它。 3D打印最初在快速原型制作中得到了认可,可以生成详细而精确的一件作品,可以探索概念并评估理论。随着技术的进步和产生更多的兴趣,已经开发了新的和先进的聚合物系统,其包括印刷“金属”的变化,添加纤维介质作为增强物并改善3D印刷结构的层与层的完整性。结合使用的媒体或输入的进步,3D打印机的尺寸,范围,复杂性和一致性也得到了极大的改善。在过去几年中,3D打印机已从主要是桌面型号发展成为能够生产至多一立方英尺大小的产品 - 仍然是核心竞争力 - 与金属3D打印机一样大到公共汽车,甚至更大版本的潜力不是很远关闭。
 
3D打印现在被视为一种有效的制造技术,特别是在首选大规模定制或过于复杂的产品,通过传统制造方法限制或限制其过程能力的情况下。优势仍然是产品设计的可能性,简化了复杂零件的整体制造,缩短了生产时间并减少了劳动力成本。这与所需的相对较小的占地面积和增加的输入和产生的产品的可靠性相结合,提供了在内部生成替换零件的大量机会,而不是与OEM和零件供应商打交道,特别是在难以到达的区域,甚至是隔夜送货服务,像远洋轮船甚至未来的太空旅行者。
 
随着技术不断发展并扩展到更具成本效益,更大规模的产品,潜在的应用只会继续呈指数级增长。不幸的是,这里没有足够的空间讨论这些应用程序,因为有一个更有趣的新类别即将出现。


在研究这篇文章时,杰斐逊大学和富布赖特专家的跨学科研究教授Chris Pastore博士问道:“为什么你不在这个更新中包括4D纺织品?”麻省理工学院,哈佛大学,亚琛等地的研究人员大学和杰斐逊大学等正在探索将纺织品和其他可编程材料与3D打印相结合的可能性。据称,4D印刷术是几年前由麻省理工学院自组装实验室主任兼杰斐逊大学校友Skyler Tibbits创造的,它将时间维度与这些结构的长度,宽度和深度相结合。
 
正如帕斯托雷博士所解释的那样:“将纺织材料的柔韧性和弹性与3D打印的刚性聚合物结构相结合,以创建系统,当您添加热量或其他致动器来改变它们时,它们会从两个变为有趣 - 三维结构到复杂的三维结构?或者,如果您要在3D打印结构中加入形状记忆聚合物,那么通过激活该对象可能会导致完全不同的配置。考虑采用扁平纺织材料然后在其上3D打印网格的可能性,然后可以在以后激活。稍后,您将执行器应用于扁平配置,并将其自行展开到帐篷中。如果你仔细想想,4D纺织品的潜力巨大!“
 
是的,这个概念可能会让人觉得有点过分,但是在YouTube上可以找到几个有趣的视频示例,它们显示平面3D打印结构会变成不同的形状。其中最着名的视频显示了一条看似直线的聚合物神奇地转变为MIT的缩写。

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