来自麻省理工学院展示了一种新型的“欠挤压”3D打印纺织品的方法。江南平台版江南平台版
麻省理工学院团队的工艺基本上是利用挤压聚合物中的串行为来制造具有小间隙的衣服,从而提高了它们的灵活性。科学家们认为,利用这项简单的技术,不需要任何软件或硬件升级,3D打印服装可能成为减少时尚行业浪费的一种手段。
该团队在他们的网站上解释说:“这种方法的简单性使它如此强大。”“我们已经能够3D打印服装设计原型,坚固的羽毛球和全尺寸的服装,如裙子,以帮助用户在网上订购之前“试穿”衣服。”
添加剂在纺织工业中的作用越来越大
随着世界走向更加可持续的未来,人们开始更加关注他们穿的衣服,以及它们是如何制造的。目前,大多数服装都是通过机器编织工艺生产的,这种工艺允许织物同时成型和定型,但这种方法有许多局限性。
不仅是必要的机器昂贵,而且在工业工厂之外,生产复杂形状的衣服是非常困难的。江南平江南平台版台版另一方面,3D打印越来越多地被时尚行业采用,作为传统缝纫和编织技术的一种更节省材料的替代品。
Stratasys公司例如,已经开发了直接面向纺织品的产品PolyJet技术并将其与设计师Ganit Goldstein和Julia Koerner一起部署3D打印专业时尚线.在其他地方,来自中国的设计师林明静(Mingjing Lin)皇家艺术学院(RCA)制作各种可垂设计而米兰的基娅拉·朱斯蒂(Chiara Giusti)则与Superforma私人实验室3D打印她中欧Ē的范围内。
据麻省理工学院的研究小组称,虽然这些方法正在继续获得关注,但一些制成的衣服不如现成的衣服薄、柔韧或透气。更重要的是,考虑到许多原型工艺是基于新材料或定制硬件,对于那些使用日常熔融沉积建模(FDM)设置的人来说,它们是不可访问的。
麻省理工学院的DefeXtiles 3D打江南平江南平台版台版印技术
研究人员的替代DefeXtiles策略寻求利用欠挤压,这通常被视为FDM 3D打印的缺陷,作为制造更薄、更灵活纺织品的一种手段。江南平台版江南平台版这些缺陷(也被称为弦)是由于挤出的材料太少而无法形成固体层,但剩下的材料足够让层间周期性粘附。
当这种情况发生时,聚合物开始形成小的“球体”材料,这些材料通过微小的链连接在一起,随着打印的继续,这些材料堆叠在一起,形成串状。江南平台版通过改变打印方向,麻省理工学院的研究小组发现,他们可以改变这些连接线的形状,从而产生空隙,从而生产出透气性更好的纺织品。
考虑到该团队的新工艺不需要任何专门的硬件或后处理步骤,他们推测它可以与一系列系统和聚合物兼容。为了确定他们的技术有多有效,研究人员进行了测试打印,以优化他们的系统参数并表征所得到的织物。
使用几个5cm × 5cm的聚合物正方形样品来寻找最佳打印设置,测试表明,随着打印速度的增加,织物的密度变得越来越难以预测。实际上,麻省理工学院团队的技术与许多3D打印方法一样,在速度和质量之间存在明显的权衡。江南平台版江南平台版
因此,研究人员建议采用者使用更高的挤出倍率或更慢的打印速度以及TPU材料,以创建具有最佳柔韧性水平的纺织品。
寻找欠挤压的新应用
优化了他们的3D打印设置后,麻省理工学院的团队江南平江南平台版台版开始尝试制造更大、更复杂的纺织品设计。最初,研究人员打印了平面的聚乳酸,并发现它们需要支撑结构,但弯曲的薄片可以制成卷状,这使它们能够自我支撑。
基于这种方法,团队发现他们能够制造更复杂的3D形状,具有间隙或悬垂,而不需要包括支撑结构。更重要的是,使用CAD软件,科学家们发现他们可以在不同的点改变织物的不透明度,多材料系统允许他们生产具有不同属性或颜色的部件。
随着这些进展,研究人员成功地3D打印出了一个具有“调光开关”的可变形灯罩,该灯罩可以通过捏织物来调节照明水平。此外,概念验证项目,如毽子和铁衬衫口袋后来被生产出来,然后团队选择制造一条完整的裙子,这给了他们一个想法。
考虑到时装业普遍存在的高水平废物,科学家们得出结论,他们的新工艺可以作为一种让顾客在家“试穿”衣服的方式。该团队建议,精通技术的客户可以使用DefeXtile的方法,先打印出材料的样品,而不是订购“先试后买”,这样可以防止产品被退回或扔掉。
研究人员表示:“在网上订购的衣服由于不合身或网站上的虚假宣传而被退回,这是时尚业不必要的浪费原因。”“由于FDM打印机的广泛使用和可访问性,我们设想这种方法可以立即赋予广大受众将织物制作成成品的能力。”江南体育娱乐官方网站
研究人员的研究结果在他们题为“DefeXtiles:通江南平江南平台版台版过欠挤压3D打印准编织织物该研究由Jack Forman、Mustafa Doga Dogan、Hamilton Forsythe和Hiroshi Ishii共同撰写。
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特色图片展示了研究团队的3D打印可变形灯罩。图片来自MIT。