的研究人员伦敦大学学院近日,伦敦大学学院(UCL)发明了一种沥青3D打印机,可以修复道路上的裂缝和坑洞。
“3D印刷沥青的材料特性是可调的,并结合印刷平台的灵活性和效率,这项技术提供了一个引人注目的基础设施的新设计方法,”研究人员在一个名为“3D沥青印刷及其对机械性能的影响”。
一个韧性沥青3D打印机
英国95%的道路是用沥青(沥青)复合材料铺就的。由于其坚固、可修复和声学特性,当与石料和适当的聚合物粘合剂结合时,沥青被用来创造安全耐用的路面。
为了与大型沥青铺路机相媲美,研究人员试图创造一种更具延展性的解决方案,以解决磨损或损坏的道路上形成的裂缝和坑洞。通过使用框架来自现有的控制系统RepRap Mendel 90 3D打印机,研究人员开始开发便携式沥青3D打印机。
挤出沥青
由于道路使用,氧化,挥发物丧失,纸张状态,纸张状态,沥青复合材料随着时间的推移而降低。“这种降解导致道路表面的刚度增加,形成,剥离,骨料丧失和坑坑的发展。”使用定制的3D打印机,可以将沥青挤出成这种裂缝,无需昂贵,大规模铺路,这可能导致交通拥堵。
与挤出喷嘴3D印刷在一个表格2 SLA 3D打印机在FormLabs高温丙烯酸树脂中,UCL研究团队能够精确控制流量(沥青的流变特性)挤出后。这是一个具有挑战性的任务,因为沥青变化粘度取决于其施加的应力或力,因此,它是一种非牛顿液体。本文解释道:
“遇到的主要困难是,沥青在通过挤出机时表现为非牛顿液体。因此,流变学和压力与设定温度和其他操作参数的关系显示出高度非线性行为,使挤压过程的控制困难。通过创新的挤出机设计,可以在各种温度和工艺条件下实现沥青的3D打印,解决了这一问题。”
对自主沥青3D打印机的道路雷电竞app下载
在多次黏附和沉积试验后,研究人员得出结论:“当沥青颗粒穿过挤出机时,我们通过对挤出过程进行系统的实证研究,[找到]最佳加工变量。”
“希望有金属部件的未来设计将使我们能够探索更多的挤出率和打印分辨率。”
此外,研究人员认为,这款3D打印机具有与自动车辆或无人机一起使用的潜力,以自主修复道路和其他基础设施。目前正在追求这个概念利兹大学,是开创性的一项420万英镑的自我修复城市项目,将使用柏马克3D印刷机器人在道路上修复坑洼和裂缝。
题为“3D沥青印刷及其对机械性能的影响,“由Richard J. Jackson,Adam Wojcika和Mark Miodownik共同撰写。
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特色图像显示破碎的沥青导致一个坑。照片通过自我修复城市。