3D打印木材，可以将平面变形为理想形状
时间：2022-08-31
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木材移动是指木材从树上切割成木板后发生弯曲的趋势。我们在这里讨论了它对设计的影响。耶路撒冷希伯来大学的研究人员现在正试图利用木纤维的游走特性。“翘曲可能是一个障碍，”胡研究生多伦·卡姆说，“但我们认为我们可以尝试理解这种现象，并将其转化为理想的变形。”
“该团队开发了一种环保的水基墨水，由被称为“木粉”的木材废物微粒与纤维素纳米晶体和木葡聚糖混合组成，后者是从植物中提取的天然粘合剂。然后，研究人员开始在3D打印机中使用这种墨水。
“他们最近发现，当水分从印刷品上蒸发时，墨水沉积的方式或‘路径’决定了变形行为。例如，印成一系列同心圆的平盘干燥收缩后会形成类似品客薯片的马鞍状结构，印成一系列从中心点发出的光线的平盘会变成圆顶或圆锥状结构。”
研究小组发现，物体的最终形状也可以通过调整打印速度来控制。这是因为收缩是垂直于墨水中的木质纤维发生的，而印刷速度会改变这些纤维的排列程度。较慢的速率使粒子更加随机取向，因此收缩发生在所有方向。更快的印刷使纤维相互对齐，因此收缩更具方向性。”
“科学家们学会了如何对打印速度和路径进行编程，以实现各种最终形状。他们发现，堆叠两个以不同方向印刷的矩形层，干燥后会产生一个螺旋。在他们的最新工作中，他们发现他们可以对打印路径、速度和堆叠进行编程，以控制形状变化的具体方向，例如矩形是否扭曲成顺时针或逆时针螺旋的螺旋。”
“进一步的改进将使团队能够结合鞍座、圆顶、螺旋和其他设计主题，生产出最终形状复杂的物品，如椅子。Kam说，最终，有可能生产出扁平运输给最终用户的木制品，这可以减少运输量和成本。然后，在目的地，物体可以弯曲成你想要的结构。首席研究员Eran Sharon说，最终，将这项技术授权给家庭使用是可行的，这样消费者就可以用普通的3D打印机设计和打印他们自己的木制物品。"
“该团队开发了一种环保的水基墨水，由被称为“木粉”的木材废物微粒与纤维素纳米晶体和木葡聚糖混合组成，后者是从植物中提取的天然粘合剂。然后，研究人员开始在3D打印机中使用这种墨水。
“他们最近发现，当水分从印刷品上蒸发时，墨水沉积的方式或‘路径’决定了变形行为。例如，印成一系列同心圆的平盘干燥收缩后会形成类似品客薯片的马鞍状结构，印成一系列从中心点发出的光线的平盘会变成圆顶或圆锥状结构。”
研究小组发现，物体的最终形状也可以通过调整打印速度来控制。这是因为收缩是垂直于墨水中的木质纤维发生的，而印刷速度会改变这些纤维的排列程度。较慢的速率使粒子更加随机取向，因此收缩发生在所有方向。更快的印刷使纤维相互对齐，因此收缩更具方向性。”
“科学家们学会了如何对打印速度和路径进行编程，以实现各种最终形状。他们发现，堆叠两个以不同方向印刷的矩形层，干燥后会产生一个螺旋。在他们的最新工作中，他们发现他们可以对打印路径、速度和堆叠进行编程，以控制形状变化的具体方向，例如矩形是否扭曲成顺时针或逆时针螺旋的螺旋。”
“进一步的改进将使团队能够结合鞍座、圆顶、螺旋和其他设计主题，生产出最终形状复杂的物品，如椅子。Kam说，最终，有可能生产出扁平运输给最终用户的木制品，这可以减少运输量和成本。然后，在目的地，物体可以弯曲成你想要的结构。首席研究员Eran Sharon说，最终，将这项技术授权给家庭使用是可行的，这样消费者就可以用普通的3D打印机设计和打印他们自己的木制物品。"