3D打印材料及制件老化后會(huì)發(fā)生什么變化？
時(shí)間：2023-01-01 10:56 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
藝術(shù)品、雕塑甚至批量生產(chǎn)的物品通常都是經(jīng)久耐用的。幾千年前的古希臘雕塑可能已經(jīng)失去了顏色，但在其他方面都完好無損。17
和 18 世紀(jì)的畫作如今看起來幾乎和它們?cè)诋嫾苌狭栏蓵r(shí)一樣生動(dòng)。即使是被遺棄在大海或沙灘上多年的樂高積木，今天仍然看起來煥然一新。但是3D
打印的物體在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的老化、侵蝕后，又會(huì)是什么樣子呢？
△3D 打印機(jī)用的多色塑料細(xì)絲
用于按需快速創(chuàng)建對(duì)象的 3D 打印機(jī)出現(xiàn)的時(shí)間很短。這是一種制作快速模型或臨時(shí)解決方案的流行技術(shù)，但 3D
打印也可用于更長(zhǎng)期的應(yīng)用。例如，一些博物館用它來創(chuàng)建交互式展示的觸覺模型，甚至創(chuàng)建結(jié)構(gòu)部件來支持修復(fù)項(xiàng)目。無論哪種方式，這些都不是臨時(shí)的異想天開的創(chuàng)作，而是他們可能仍希望在未來幾年內(nèi)保持完美狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
△Gabriel Jiménez S. Tirado 3D打印的 PLA 雕塑。
想要將 3D 打印材料保存幾年以上還有其他原因，但我們的技術(shù)還沒有足夠長(zhǎng)的時(shí)間來真正了解這些物體隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生什么。
為了找到答案，西班牙馬德里康普頓斯大學(xué)的藝術(shù)保護(hù)研究人員對(duì)兩種類型的 3D
打印材料進(jìn)行了人工加速老化處理。當(dāng)塑料老化時(shí)，材料中的任何損壞（例如顏色損失或化學(xué)變化）通常是由暴露在光線下的紫外線輻射或極端溫度波動(dòng)引起的。為了以比自然老化更快的速度模擬這些極端環(huán)境，研究人員將
3D 打印樣品和原始燈絲放在兩個(gè)不同的腔室中：一個(gè)將樣品暴露在紫外線下，另一個(gè)將它們置于一系列高溫下。
他們測(cè)試了兩種經(jīng)常用于基于燈絲的 3D 打印的流行材料：丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 和聚乳酸
(PLA)。對(duì)于兩者，他們都測(cè)試了一段送入打印機(jī)的燈絲和一小塊矩形打印材料。該項(xiàng)研究以題為“Use of 3D printing PLA and
ABS materials for fine art. Analysis ofcomposition and long-term
behaviour of raw filament and printed parts”的論文被發(fā)表在《Journal of Cultural
Heritage》期刊上。
相關(guān)論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1296207422002187
測(cè)試結(jié)果顯示，ABS 和 PLA
在進(jìn)行快速老化模擬時(shí)都顯示出化學(xué)變化。但在這兩者中，PLA 的表現(xiàn)比 ALS 好一點(diǎn)。在紫外線輻射或溫度變化后，ALS
失去了更多顏色，材料結(jié)構(gòu)變得更加脆弱且有點(diǎn)翹曲。另一方面，PLA
在紫外線輻射后僅表現(xiàn)出非常小的變化，但在溫度室中放置一段時(shí)間后材料確實(shí)出現(xiàn)了一些凸起。
△ABS 和 PLA 的細(xì)絲和打印樣品。
這對(duì)于希望其 3D 打印作品經(jīng)久耐用的人來說很有用，它還可以幫助想要開發(fā)更耐用的 3D 打印材料的制造商。盡管如此，還有很多事情需要調(diào)查。還有其他 3D 打印材料仍需要檢查，其他分析仍有待完成。當(dāng)然，只有時(shí)間才能證明這些材料是如何真正老化的。
(責(zé)任編輯：admin)
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