走进卫浴产品的3D打印,新型技术制造的不粘马桶可完全告别马桶刷

铸心 2023-08-24
2111 字丨阅读本文需 6 分钟

你会因为马桶刷不干净而烦恼吗?那么,不妨试试华中科技大学研究人员开发的一款3D打印马桶。这种马桶表面非常光滑,即使在反复使用、磨损后,也几乎不会有东西粘在上面,可以大大减少冲洗用水。相关研究近日发表于《先进工程材料》。

太光滑,砂纸打磨都不怕

现有的马桶上也有不粘喷涂层,但就像厨房里的不粘锅和平底锅一样,随着时间的推移,涂层会逐渐消失,变得越来越不滑。

但现在,华中科技大学的研究人员说,他们已经创造出了一种新型超滑马桶,即使用砂纸把它打磨得几乎没有光泽,它也能保持光滑,不会粘上污物。

华中科技大学研究团队3D打印出尺寸是普通马桶1/10的马桶模型。打印所用材料是塑料和疏水性沙粒混合物。

这种技术不仅能创造出"自支撑的3D复杂形状,还具有多孔结构,可以容纳相当多的润滑剂,具有耐磨超滑的特性"。因此,当用硅油润滑材料时,硅油会渗入材料深处并停留在那里。

研究人员用一个微型 ARSSFT 碗测试了"牛奶、酸奶、高粘性蜂蜜、淀粉凝胶混合粥等各种液体"以及几种不同等级的"粘性合成粪便",结果发现没有任何东西会粘住。他们做了一个冲水测试,用八升水冲洗碗,发现这并不影响粘附性。

随后,研究小组用砂纸对表面进行了 1000 次打磨,并用锉刀和斯坦利刀对其进行破坏性试验,结果发现它"保持了破纪录的超滑能力"。

现阶段,研究人员似乎还没有进军马桶行业的计划--事实上,3D 打印工艺与传统的马桶制造工艺大相径庭,不太可能对现有的马桶制造商产生诱惑力。不过,也许有人能从中获益;该团队希望有朝一日能实现大规模生产,以帮助减少用水量。

研究人员表示,这种马桶非常适用于火车上的公共卫生间等使用频次高的场景。它可以减少冲洗用水,从而减少运输、加工设施等的浪费,节省运输成本。但这种马桶要实现量产还有很长的路要走,因为首先要能打印出实际尺寸的马桶,并降低制造成本。

芬兰阿尔托大学的William Wong说,这种马桶虽然耐用且环境友好,但激光制造技术可能很难融入当前的马桶生产工艺中。“不过我认为,可以由一家初创公司来生产这种马桶,因为这种公司在重新设计供应链时往往更灵活。”

拓展:10例——3D打印卫浴产品

1

废旧塑料3D打印厕所

来源 : Nagami and To

3D打印的便携式厕所是由回收塑料制成的!这个解决方案根除了塑料垃圾,并将其变成一种建筑材料,减少了垃圾填埋场的负荷。第一个3D打印原型是由先进的七轴机器人打印机生产的,目前正在瑞士阿尔卑斯山的一个建筑工地进行测试。

2

3D打印沙子卫浴产品

来源 : Sandhelden

公司利用3D打印技术制造出了一系列卫浴产品,包括洗手盆、餐具,甚至浴缸,采用的材料居然是沙子!它是天然存在的,同时具有不错热性能,而且制成的产品将“永远独一无二”。

3

3D打印KALLISTA水龙头

来源 : KALLISTA、3rd Dimension

科勒旗下高端卫浴品牌KALLISTA打造极简风3D打印水龙头直接金属打印,DMP3D打印技术能够在一个无法用传统方法生产的零件中构建精确但又微小的流体通道,可以在涉及流体的情况下提供更好的性能。在部件设计中明智地使用格子和空隙可以显著减少部件的重量,同时保持抗拉强度要求。在不消耗模具的情况下制作定制产品,创造个性化产品新时代。

4

3D打印可持续多孔材料

来源 : American Standard

DXV是美国知名卫浴品牌American Standard旗下的子牌,专攻3D金属打印设计,以雷射烧结(laser sintering)将金属粉末在雷射的高热高压下成型,成品和传统工法制作出来的同样坚固,却拥有更多可塑性,毕竟是「印」出来的,不需要烦恼开模的问题,每支水龙头都需要24 小时的打印作业时间,然后再由人工做打磨抛光。

5

3D打印陶瓷水槽

来源 :Kohler、Daniel Arsham

全球厨卫品牌Kohler和艺术家Daniel Arsham携手合作,将装置艺术与水槽设计融为一体。借助科勒的粘土3D打印技术,科勒设计了创新的Rock.01,这是一种具有类似于河流岩石的有机形状的陶瓷容器。3D打印的水槽位于拉丝铜绿的铸铁“岩石”顶部,创造出 Arsham作品中常见的动态相互作用。

6

3D打印再生PETG肥皂碟

来源 : RADIAN、Coudre Berlin

可持续肥皂盘采用来自欧洲的高品质回收PETG进行3D打印。回收的塑料瓶被切碎并转化为3D打印细丝,可用于创建新物体并为已使用的材料赋予用途。锯齿形肥皂盘可让肥皂保持干燥,使其使用寿命更长,并为浴室增添一些色彩!与Coudre Berlin共同设计的肥皂架在工作室本地打印并直接运送给您。引入不同的形状和颜色,我们希望确保每个人都能找到完美的盒身!

7

3D打印浴盆

来源 : Villeroy&Boch

这个浴盆是由BigRep的客户之一Villeroy&Boch 3D打印的。用3D打印机来完成既定设计原型的制作并展示给决策者,由此来决定是否需要生产这个产品。使用大幅面3D打印机意味着这种原型的成本将大幅度降低,因为塑料的成本可以忽略不计。

Villeroy&Boch使用他们的设备来用PLA材料3D打印浴缸的四个部分,然后将它们粘合在一起,并用类似陶瓷的表面处理完成。在经过长达150小时的打印耗时,这个16.4公斤重、175厘米长的浴盆就被3D打印出来了。

8

3D打印创新地漏

来源 : SCRAT3D

国内前沿3D打印应用端企业SCRAT3D(北京斯克莱特)研发的两款3D打印地漏,是目前地漏领域发现少有的3D打印产品。运用3D打印技术,一体打印内芯复杂螺旋结构,进水底部网孔过滤双重过滤头发杂物,解决易于堵塞的问题。北极熊款在满足基本地漏实用后,增加水位线功能,水流过大,北极熊上移,在全球气候变暖趋势下呼吁人类拯救北极熊家园,共同守护地球。

9

3D打印厕所

来源 : NTU、NUS、SUTD

南洋理工大学(NTU),新加坡国立大学(NUS)和新加坡科技与设计大学(SUTD)组织的新加坡汉密尔顿实验室将协作3D打印计划,为印度“厕所革命”提供3D打印厕所产品。这些3D打印的马桶不是由PLA和ABS等典型的3D打印材料制成,而是由回收的粉煤灰制成的特殊水泥制成,并不需要高昂的资金投入,就能完成厕所建成的目标。

10

3D打印几何水龙头

来源 : Grohe

水龙头采用3D金属打印制作而成Grohe是欧洲第一家采用3D打印制造技术的领先卫浴公司,并希望它将“重新定义可能性”,以创造更适合客户不同口味的独特浴室配件。

文章来源: cnBeta,快科技 ,中国科学报,格物者源创意

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