SBIR Phase II: Ultra-softening polymers from engineered thiol-based resins for additive manufacturing

SBIR 第二阶段:用于增材制造的工程硫醇基树脂的超软化聚合物

基本信息

  • 批准号:
    1456407
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-04-01 至 2018-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Small Business Innovation Research (SBIR) Phase II project is making tough, 3D printed parts that can be directly manufactured through additive processes commercially available. Additive manufacturing has potential to revolutionize the way parts are produced by streamlining product design, production, and validation, which allows for low production costs and accelerated lead times. The penetration of additive technology into industrial processes has been greatly slowed by the current inability to 3D print parts of any stiffness with materials properties on par with traditionally manufactured parts. Particularly, 3D printed materials tend to tear or fracture more readily between successive printed layers. At Adaptive 3D Technologies, we have developed resins that produce tough, robust parts that are tougher than many current 3D printed products in the x, y and z planes by achieving covalent crosslinking across printed layers. These materials and processing techniques will help drive additive manufacturing into large volume, yet customizable, market sectors to increase efficiency and productivity across industries. The printed parts resulting from our printable materials will further U.S. manufacturing by lowering production costs, increasing product performance and reshoring advanced manufacturing. This project is focused on understanding interface chemistry and adhesion phenomena in a special class of low-viscosity, thiol-ene resins to produce a range of mechanically tough materials that are 3D printable via stereolithography (SLA). A significant problem with current SLA approaches is that successive printed layers do not adhere sufficiently together, leading to large reductions in toughness as measured by the stress-strain response in soft, viscoelastic and stiff materials. Our Phase II research explores the tradeoffs between molecular architecture, reactivity, resin viscosity, and key printing parameters to develop improved materials to enable tougher printed parts than industry standards along multiple axes of deformation at similar printing speeds and feature sizes well below 100 microns. We have developed a portfolio of 3D printable materials with room temperature Young's moduli near 2 MPa, 20 MPa, 200 MPa or 2 GPa. Soft and viscoelastic materials have strain capacities well above 100% in all print directions, including when measured perpendicular to print layer interfaces. We expect to further our polymers' thermomechanical properties through the proposed Phase II SBIR effort by incorporating proper additives into our systems to control color, shelf life, aesthetics, mechanical properties and compatibility with various jetting techniques.
这个小企业创新研究(SBIR)第二阶段项目的更广泛的影响/商业潜力是制造可以通过增材工艺直接制造的坚韧的3D打印部件。增材制造有可能通过简化产品设计、生产和验证来彻底改变零件的生产方式,从而降低生产成本并缩短交货时间。增材技术在工业过程中的渗透已经大大减缓,因为目前无法3D打印任何刚度的零件,其材料性能与传统制造的零件相当。特别地,3D打印材料倾向于在连续的打印层之间更容易撕裂或破裂。在Adaptive 3D Technologies,我们开发了树脂,通过在打印层之间实现共价交联,可以生产坚韧耐用的部件,这些部件在x,y和z平面上比许多当前的3D打印产品更坚固。这些材料和加工技术将有助于推动增材制造进入大批量但可定制的市场领域,以提高各行业的效率和生产力。 由我们的可打印材料制成的打印部件将通过降低生产成本、提高产品性能和回流先进制造业,进一步推动美国制造业的发展。该项目的重点是了解一类特殊的低粘度硫醇烯树脂中的界面化学和粘附现象,以生产一系列可通过立体光刻(SLA)进行3D打印的机械坚韧材料。当前SLA方法的一个显著问题是连续的印刷层不能充分地粘附在一起,导致韧性的大幅降低,如通过软、粘弹性和刚性材料中的应力-应变响应所测量的。我们的第二阶段研究探索了分子结构、反应性、树脂粘度和关键打印参数之间的权衡,以开发改进的材料,从而在类似的打印速度和远低于100微米的特征尺寸下,实现比行业标准沿着多个变形轴更坚固的打印部件。我们开发了一系列3D打印材料,其室温杨氏模量接近2 MPa,20 MPa,200 MPa或2 GPa。 软质和粘弹性材料在所有印刷方向上具有远高于100%的应变能力,包括当垂直于印刷层界面测量时。我们希望通过在我们的系统中加入适当的添加剂来控制颜色、保质期、美观性、机械性能和与各种喷射技术的兼容性,从而通过拟议的第二阶段SBIR努力进一步提高我们聚合物的热机械性能。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Benjamin Lund其他文献

Benjamin Lund的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Benjamin Lund', 18)}}的其他基金

PostDoctoral Research Fellowship
博士后研究奖学金
  • 批准号:
    1802787
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Fellowship Award

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
  • 批准号:
    2321862
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Innovative Glass Inspection for Advanced Semiconductor Packaging
SBIR 第二阶段:先进半导体封装的创新玻璃检测
  • 批准号:
    2335175
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Intelligent Language Learning Environment
SBIR第二阶段:智能语言学习环境
  • 批准号:
    2335265
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: FlashPCB Service Commercialization and AI Component Package Identification
SBIR第二阶段:FlashPCB服务商业化和AI组件封装识别
  • 批准号:
    2335464
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Thermally-optimized power amplifiers for next-generation telecommunication and radar
SBIR 第二阶段:用于下一代电信和雷达的热优化功率放大器
  • 批准号:
    2335504
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Sodium-Based Solid-State Batteries for Stationary Energy Storage
SBIR第二阶段:用于固定储能的钠基固态电池
  • 批准号:
    2331724
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: A mesh-free, sling-free, minimally invasive treatment for stress urinary incontinence in women
SBIR II 期:无网、无吊带的微创治疗女性压力性尿失禁
  • 批准号:
    2233106
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Zero Trust Solution for Precision Medicine and Precision Health Data Exchanges
SBIR 第二阶段:精准医疗和精准健康数据交换的零信任解决方案
  • 批准号:
    2226026
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: High-Performance Batteries to Decarbonize Heavy Duty Construction Equipment
SBIR 第二阶段:高性能电池使重型建筑设备脱碳
  • 批准号:
    2335320
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Technology for Stimulating the Herd Instinct of Livestock to Reduce Environmental Impact
SBIR第二阶段:刺激牲畜的群体本能以减少环境影响的技术
  • 批准号:
    2335554
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 75万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了