意大利設(shè)計師用咖啡粉和粘土制成陶瓷3D打印復(fù)合材料
近日,意大利設(shè)計師和工程師Francesco Pacelli 近日成功地將咖啡粉和粘土進行混合,制成了一種特殊的3D打印材料。
Pacelli 畢業(yè)于米蘭理工大學(xué)( The Polytechnic University of Milan),這是意大利最大的理工科大學(xué)。2013年11月,Pacelli和他的教授Marinella Levi及其他同事在大學(xué)里開了一家叫做+LAB的實驗室進行3D打印學(xué)術(shù)研究。
Pacelli的研究主要集中在陶瓷領(lǐng)域。 “我認(rèn)為這是一個非常有趣的材料,因為它可以用于低成本的3D打印機,并成為工匠非常有用的一種工具,可以不需要模具就能實現(xiàn)復(fù)雜的形狀。”Pacelli說。
在過去的幾周Pacelli加入了一個名為“陶瓷的未來:從詩歌到科幻小說”的項目。該項目吸引了四所設(shè)計相關(guān)的學(xué)校(格拉斯哥藝術(shù)學(xué)院、米蘭理工大學(xué)、Abadir學(xué)院、Ied Roma)的參與。參與的學(xué)生被要求基于四個主題去探索在不久的將來陶瓷領(lǐng)域可能的發(fā)展方向:人體、新自然、工作和食品。兩天前,他們宣布了結(jié)果,Pacelli是獲獎?wù)咧弧?/span>
Pacelli的項目名稱叫“Hoop(圈子)”。他的想法是使用回收的食品廢物和陶瓷材料3D打印出與食物有關(guān)的干燥、儲存和烹調(diào)設(shè)備。
“我對材料本身進行了一些實驗,將粘土粉末與食品廢物摻在一起,如咖啡粉、干果皮、菜干、食品用包裝紙等。不過只有咖啡粉與粘土混合而成的材料能夠進行3D打印,因為咖啡顆粒(粉末狀)可以通過擠出機的噴嘴而不會導(dǎo)致堵塞。”
這個實驗的結(jié)果非常有趣,因為它顯示,咖啡粉與粘土摻在一起的3D打印效果要比單純使用粘土更好。“比起單用粘土,咖啡/粘土混合材料能提供更高的沉積精度,因為咖啡使材料變得沒那么粘,連續(xù)層不再受噴嘴通道的影響,” Pacelli解釋道,“我認(rèn)為,在通過4mm的噴嘴時,咖啡粉顆粒的表面物質(zhì)起到了作用。” Pacelli使用的3D打印機是一臺改裝了注射器擠出頭的PowerWasp Evo。
該實驗的另一個重要成果與打印對象的燒制有關(guān)。當(dāng)打印過程完成后,Pacelli將對象暴露于太陽光下進行干燥然后送入1050℃高溫的陶瓷窯爐里進行了9個小時的燒制。在高溫下,咖啡粉的有機成份完全燃燒。最終從窯爐里取出來的是一種非常輕、多孔的陶瓷材料,與傳統(tǒng)的陶瓷完全不同。“如果你需要制作分量輕且耐高溫的物體,這可能是非常有趣的應(yīng)用。”Pacelli 說,“我很高興得到這樣的結(jié)果,我會繼續(xù)試驗更多的材料和更大的結(jié)構(gòu)。”
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