4-D打印铝热剂可以使太空和战斗区域的焊接更容易更安全

最近获得机械工程博士学位的毕业生创造了一种用于极端条件下的焊接材料，该材料可以最大程度地减少所需设备和操作人员的危害。

这种材料是一种安全，稳定的铝热膏，可作为便携式，可编程的热源，用于太空，水下和战斗区域。糊料经过3D打印并以称为反应性材料架构的图案沉积，该图案可以控制和引导。

Neely博士说：“我认为它具有很大的潜力。” '20。“您只需要打印它，将其放在接缝上并点亮即可。”

Neely于8月份开始在NASA马歇尔太空飞行中心担任推进工程师的工作，她成功地使用印刷后的锡膏加热焊料以熔化铝，最近又熔化了铜搭接缝。

糊状物与花生酱的稠度有关。配方首先将氧化铁，铝粉和石膏粉混合均匀。加水可以活化石膏粉作为粘合剂。糊状物立即开始固化。Neely说，在混合之前在水中添加酒石酸会减慢固化速度，但即使如此，工作时间仍应限制在45分钟以内，否则糊状物会变得太粘稠而无法印刷。

她的铝热膏可以安全地创建，印刷和运输。

尼利说：“如果有的话，我的安全感会过高。”

其他研究人员已经开发了可在纳米级控制的印刷反应材料，但只能沉积少量，限制了可以使用的能量。在至少½毫米的宏观尺度上，另一种方法使用了基于氟聚合物的反应性材料，但需要特殊的技术来合成聚合物并细化长丝，因此该材料不会意外点燃。

Neely在她的工作中(同时获得了范德比尔特的机械工程学士学位)结合了三个兴趣– 3-D打印(在本例中为4-D打印)和高能材料。额外的维度是时间。4-D材料会随着时间而变化，对诸如湿度或温度之类的环境刺激做出反应并改变形状。她称赞机械工程学教授Alvin Strauss，以及机械工程学助理教授兼范德比尔特(Vanderbilt)制作总监凯文·加洛韦(Kevin Galloway)的博士学位。顾问，为开绿灯的想法而努力。

他们的研究“使用反应性材料结构作为热源的焊接铜搭接接头”发表在2020年4月的《制造快报》上。

包括基础工作在内的“增材制造的反应材料体系结构作为可编程热源”已于2019年8月在3-D打印和增材制造中发表。

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