利用3D打印预制棒热拉制具有复杂特征的纤维
医学物理
2025-02-04 v1
摘要
高纵横比聚合物材料应用广泛，从日常材料（如服装）到工业和医疗领域的专用设备。传统的制造方法，如挤出和模塑，在集成多种材料和实现复杂几何形状方面面临挑战。此外，这些方法在提供低成本和快速原型制作方面的能力有限，而这对于研发过程至关重要。在这项工作中，我们研究了使用市售3D打印机制造纤维预制棒，随后将其热拉制成纤维的方法。通过优化3D打印参数，我们实现了直径小至200微米、具有复杂形状且特征尺寸低至几微米的纤维的制造。我们通过使用多种材料制造纤维来证明该方法的通用性，例如具有不同刚度的纤维和具有磁特性的纤维，这些纤维有利于开发肌腱驱动和磁驱动的机器人纤维。此外，通过设计新颖的预制棒几何形状，我们生产了锥形纤维和具有互锁机制的纤维，这些纤维也适用于医疗可转向导管应用。这些进展凸显了该方法的可扩展性和通用性，为生产适用于多种应用的高精度聚合物纤维提供了一个稳健的平台。
引用
@article{arxiv.2502.00741,
title = {Fabrication of Fibers with Complex Features Using Thermal Drawing of 3D-Printed Preforms},
author = {Ali Anil Demircali and Jinshi Zhao and Ayhan Aktas and Mohamed EMK Abdelaziz and Burak Temelkuran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.00741},
year = {2025}
}