斯洛伐克科学院和斯洛伐克理工大学的研究人员们开发了一套用于FFF 3D打印的新型低成本混合材料。

通过采用膨胀石墨、碳纤维以及这二者的组合对原生PETG和回收PETG长丝进行增强，该团队提高了纯PETG基体材料的力学性能和热性能。

填料通常被添加到热塑性塑料的长丝中，用于改善强度、热性能、导电性甚至外观。

材料科学研究的很大一部分只是在试验添加剂、测试复合材料以及不断重复这一过程，直到获得所需要的性能。

尤其是PETG，它以抗冲击性、柔韧性和优异的耐化学性而闻名。

为了在不有损任何原始属性的情况下研制出更低成本的PETG混合材料，研究人员们首先获得了原生PETG、回收PETG、膨胀石墨和碳纤维的样品。

他们一共生产了23个复合材料的样品，其中的19 个由原生PETG制成，另外4个由回收PETG制成，每组有两个样品不含填料，并作为参照物。

由填料增强的样品采用了石墨与碳纤维的多种组合，总重量比高达10%（通常至少保留90% 的PETG）。

采用材料样品、用一台Quadron 1001 FFF机器3D打印处测试部件，再用万能试验机测定每个样品的杨氏模量、屈服时的拉伸应力、断裂时的拉伸应力和断裂伸长率，以及其他热力学性能。

该团队发现，除了一个样品外，他们使用的每一种复合材料组合都适合于3D打印工艺。

测试表明，他们新开发的长丝“非常强大”，各层粘接牢固。膨胀石墨的加入增加了材料密度，带来了一些力学性能的增强。

他们还发现，添加碳纤维减小了部件密度，同时显著降低了材料的热膨胀系数。

通过选用更便宜的回收PETG而不是原生PETG ，这些研究人员能够实现他们的目标，即创造一种更低成本的高强度复合材料，

含有膨胀石墨的原生PETG

有关这项研究的更多细节，可以在2020年4月出版的《Applied Sciences》杂志中的“Novel Hybrid PETG Composites for 3D Printing”一文中找到。

回收的长丝虽然经济，但却经常引起人们对所生产部件力学性能的担忧。

为了量化这一问题，希腊地中海大学的研究人员们研究了ABS长丝的力学性能随循环使用次数而发生的变化。

他们发现，直到循环使用的第五个阶段，ABS的力学性能提高了30%左右，之后就退化了。

此外，美国陆军开发出了一种新的多聚物长丝以适用于低成本的FFF 3D打印机。

星形聚碳酸酯的芯材与ABS外层相结合，赋予了试验长丝高强度性能。

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