Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Fraunhofer CPM đã mở rộng đáng kể lợi thế của nó bằng cách sử dụng cái gọi là in 4D để tạo ra các đối tượng in. Công nghệ in 4D mới được phát triển cho phép polyme in ra thay đổi hình dạng theo cách xác định trước khi nung nóng.

Các bộ phận có đặc điểm hành vi cụ thể

Mức độ thay đổi hình dạng của các đối tượng in là rất lớn: chúng có thể giảm tới 63%. Trong tương lai, công nghệ sản xuất 4D có thể được sử dụng để sản xuất các bộ phận thể hiện các hành vi cụ thể chỉ sau khi áp dụng các hình dạng xác định trước, chẳng hạn như dây buộcs trong việc lắp ráp các bộ phận trong ngành công nghệ y tế, cơ khí, ô tô và hàng không vũ trụ.

Công nghệ này thêm chiều thời gian hoặc chiều 1D vào chiều không gian hoặc chiều 3D. Bằng cách này, các đối tượng có thể được in bằng polyme bộ nhớ hình dạng, có thể thay đổi hình dạng của chúng sau này khi tiếp xúc với nhiệt – và theo một cách rất đáng chú ý: một mẫu hình que có chiều dài khoảng 4 cm co lại như nhiều như 63%. Nó cũng có thể thực hiện các độ cong cụ thể một cách có mục tiêu.

Công nghệ in 4D mới có thể thay đổi hình dạng theo cách xác định trước, giảm tới 63%

Tiến sĩ Thorsten Pretsch thuộc Viện Polyme Ứng dụng Fraunhofer IAP, người đang điều phối dự án Fraunhofer CPM cho biết: “Chúng tôi bắt đầu với những hình dạng hình que tương đối đơn giản, nhưng cuối cùng chúng tôi đã có thể tạo ra những hình trụ rỗng phức tạp hơn và những hình khối rỗng. . “Đối với tất cả các hình dạng hình học mà chúng tôi đã điều tra, chúng tôi đã chỉ định trước hành vi vật liệu cần thiết.”

Hai cách để phản ứng với sự tăng nhiệt độ

Nói chung có hai cách để điều chỉnh phản ứng với sự tăng nhiệt độ. Đầu tiên là sự lựa chọn của các nhà nghiên cứu vật liệu ở đây đã phát triển một loại polyurethane nhiệt dẻo mới hoặc TPU với các đặc tính ghi nhớ hình dạng. Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng những phát hiện về in 4D cũng có thể được chuyển sang một loại polymer nhiệt dẻo khác: họ tạo ra các vật thể in có thể co lại từ axit polylactic gốc sinh học hoặc PLA.

Khả năng thứ hai nằm ở việc quản lý khéo léo quá trình in ấn. “Mấu chốt là chúng tôi để vật liệu gần như không có thời gian nguội đi trong quá trình in. Do đó, ứng suất bên trong nghiêm trọng được lưu giữ trong vật liệu. Hiệu ứng co rút sau đó là rất rõ ràng”, Prech nói. Tóm lại, việc lựa chọn vật liệu, nhiệt độ xử lý và tốc độ in không chỉ có thể điều chỉnh hành vi co rút mà còn có thể điều chỉnh trạng thái uốn.

Bước đầu tiên của dự án là phát triển tài liệu và chuyển giao kết quả nghiên cứu từ TPU sang PLA. Bước thứ hai là phát triển một trình diễn – một công cụ mở cửa có thể rút lại trên tay nắm cửa để có thể vận hành bằng khuỷu tay mà không cần dùng tay chạm vào. Tháo rời rất đơn giản: bằng cách hâm nóng; dụng cụ mở cửa tách rời khỏi tay nắm, không để lại cặn. Khi đối tượng cần in không còn cần thiết, nó có thể được mài và xử lý lại thành các sợi, có thể được sử dụng ít nhất một lần để in 4D. Pretsch kết luận: “Khái niệm này mang tính tổng thể và hướng tới tương lai. Chúng tôi đã trải qua toàn bộ chu trình sản phẩm – từ lựa chọn monome và tổng hợp polyme đến in 4D của thiết bị trình diễn và tái chế cơ học của nó,” Pretsch kết luận.

Bốn Viện Fraunhofer đã đóng góp kiến ​​thức chuyên môn của họ: Fraunhofer IAP tổng hợp polyme bộ nhớ hình dạng, phát triển thêm công nghệ in 4D và thực hiện tái chế cơ học. Linda Weisheit từ Viện Fraunhofer về Máy Công cụ và Công nghệ Tạo hình IWU đã phát triển khái niệm về độ cứng có thể lập trình của vật liệu 4D. Viện Toán học Công nghiệp Fraunhofer ITWM đã thực hiện các mô phỏng toán học để thiết kế trình trình diễn.

“Ví dụ, chúng tôi đã nghiên cứu cách phân bố lực khi thiết bị mở cửa được tải. Tiến sĩ Heiko Andrä giải thích rằng chúng tôi cũng muốn tìm ra thiết kế nào tốt hơn về mức tiêu thụ vật liệu. Thử nghiệm thực tế được thực hiện tại Viện Cơ học Vật liệu Fraunhofer IWM. Tiến sĩ Tobias Amann giải thích: “Ví dụ, câu hỏi đặt ra ở đây là mô-men xoắn được tạo ra khi thiết bị mở cửa được tải.

Liên kết đến bài viết này : Công nghệ in 4D mới có thể thay đổi hình dạng theo cách xác định trước, giảm tới 63%

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Công nghệ in 4D mới có thể thay đổi hình dạng theo cách xác định trước, giảm tới 63%PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tôhàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *