熔融沉积建模(FDM)和直接墨水书写(DIW)成功地展示了涉及悬垂(非锚定)结构的热塑性3D自由结构的制造，但在适用材料和打印条件方面受到限制。自由结构的3D打印需要支持材料，能够在非锚定位置打印热塑性塑料。
用DIW3D打印机在塑料微粒凝胶中作为嵌入介质来打印聚合物油墨。周围的嵌入介质支撑着印刷的油墨，并通过浸没沉淀引起原位相分离。
为了解决通过挤出基印刷的自由形式制造的困难，使用微颗粒凝胶作为嵌入介质已被广泛探索。这些方法统称为嵌入式3D打印(e3DP)。
在这些演示中，凝胶表现为具有低模量和低屈服应力的宾汉塑料在印刷低粘度树脂。e3DP可以自由制造不同的材料，如硅树脂、水凝胶、铸造合金、胶体和含有活细胞的水凝胶。
尽管所有这些成功的研究，热塑性塑料的自由形式制造没有被证明与e3DP。这是因为熔融的热塑性塑料和喷嘴通常大于°C，并且它们与由微颗粒水凝胶组成的支撑介质不兼容。
来自新加坡科技与设计大学(SUTD)软流学实验室的研究人员开发了一种简单的3D打印热塑性塑料的方法，该方法使用自由形式的嵌入式介质，称为自由形式聚合物沉淀(FPP)。
在FPP中，微颗粒凝胶作为周围介质同时具有两种基本功能。所述微颗粒凝胶为油墨提供了结构支撑，并通过浸泡沉淀诱导油墨的相变。基于周围微粒浸没沉淀法的3D打印技术，开启了热塑性塑料自由制造的能力。
研究表明，使用水基和乙醇基微颗粒凝胶作为周围的凝胶，允许在FPP中使用更多的溶剂和聚合物。具有低聚合物浓度(低粘度)的聚合物油墨和带有致孔剂的油墨赋予印刷结构内部孔隙度。
我们的方法克服了限制使用媒体自由结构的热塑性塑料制造,第一次使用浸没沉淀凝胶聚合物油墨,论文的主要作者说。
FPP提供了一种独特的方法来制造由各种3D形状的热塑性塑料组成的机械强度强的组件，而不需要支撑材料。这扩展了现有的增材制造技术，相关人员补充道。
文章来源：贤集网
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