科学家们讨论有害的挥发性有机化合物排放4 d印刷

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章加法制造,研究人员讨论了材料组成的影响和外部刺激对挥发性有机化合物(VOC)排放的4 d印刷。

研究:挥发性有机化合物排放的4 d印刷:材料组成和外部刺激的影响。图片来源:格里格拉Sasek / Shutterstock.com

背景

加法制造(AM),通常被称为3 d打印技术,取得了广泛接受作为一个通用的生产制造技术复杂的结构。4 d印刷是一个发展中研究主题,使常规的静态对象动态功能。

是技术的不断提高可访问性加速了技术传播4 d印刷。尽管4 d印刷的好处,同时也带来了新兴的环境和健康危害的危险,而往往忽略了在开发的早期阶段。很少有尝试在现有文献评价的可持续性和技术准备4 d印刷在能源方面,耐用性、材料的效率,和再循环能力。

挥发性有机化合物的仪器是空气污染的主要来源来自3 d打印。识别过程的流程驱动VOC代至关重要,是研究打印设置VOC排放特性的影响。虽然先前的研究提供了有关参数的影响印刷过程的挥发性有机化合物排放水平,这在很大程度上依赖于实验方法,只有几个类型的覆盖平台采用商业3 d打印材料。欧洲杯足球竞彩这些研究结果,无法预测VOC排放量4 d印刷方法。因此,更广泛的4 d印刷方法发射特性是必要的。

关于这项研究

在这项研究中,作者侧重于有限thermo-mechanics stereolithography-based 4 d印刷和开发了一个排放模型量化VOC排放量的编程,印刷、形状和复苏阶段。建立模型与排放特性材料组成设计和数学stimuli-response机制。此外,空气排放之间的权衡和stimuli-response 4 d印刷部件性能进行了测试使用两个关键质量措施:恢复能力和形状不变性。

研究小组调查了VOC的排放限制thermo-responsive形状记忆聚合物的力学4 d印刷(TR-SMPs),这需要一个复苏周期和形变场形状编程来完成所需的驱动。数学模型是反映时变总挥发性有机化合物(TVOC)排放水平在不同阶段的4 d印刷。更多地了解刺激和物质组成的影响TVOC浓度和排放产量,进行了案例研究。

研究人员展示了用于挥发性有机化合物排放建模和评估方法。其次是实时测量和TVOC排放概要文件的模型分析不同阶段的4 d印刷,比较案例研究。

观察

案例5产生了51.95毫克/克TVOC形状编程期间,61.29%小于4。80%的各自的高原值达到时,变化的速度在52°C TVOC浓度约为3倍比TVOC浓度变化的速度在快32°C。随着交联剂质量分数从20%上升到40%,形状记忆循环中的TVOC产量下降了58.7%。高原TVOC浓度下降为2017.74 g / m³902.38 g / m³当温度递减从52到34°C。随着交联剂质量分数的聚(乙二醇)利用(PEGDMA)甲基丙烯酸苄酯(BMA) -co-PEGDMA网络从20%上升到40%,平均TVOC浓度在组件制造降至546.41 g / m³340.16 g / m³。

根据案例研究的结果,methacrylate-based thermo-responsive材料释放更多的空气和更高的玻璃化转变温度超过了容许暴露阈值在室内环境中。发射率降幅达到61.29%,而形状记忆性能维护通过改变thermo-temporal环境。

结论

总之,本研究调查了TVOC排放与TR-SMPs 4 d印刷,考虑不同材料组成质量比率以及刺激设置。物理排放机制包括数学模型来估计TVOC发射率和产量在不同阶段的4 d印刷。形状记忆循环中的排放模型预测TVOC浓度曲线,符合排放从实验观测获得的资料。结果暗示改变刺激设置VOC排放降到最低收益率,同时保持了stimuli-response 4 d印刷的影响是可能的。

作者认为,本研究将有助于研究人员更好地理解专业的影响,通用的4 d印刷对人类健康和环境。他们还提到,这项研究的结果可以用来构建和safer-by-design标准排放控制措施来保证4 d印刷使用负责。

源

汉族,M。李,L。赵,J。,等。挥发性有机化合物排放的4 d印刷:材料组成和外部刺激的影响。加法制造102894 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214860422002925

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