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 vật thể 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 chỉ thể hiện các hành vi cụ thể sau khi áp dụng các hình dạng được xác định trước, chẳng hạn như dây buộctrong 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 vật thể có thể được in bằng polyme nhớ hình, có thể thay đổi hình dạng 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. tới 63%. Cũng có thể thực hiện các độ cong cụ thể theo cách có mục tiêu.

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

Hai cách để đáp ứng với sự gia tăng nhiệt độ

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

Khả năng thứ hai nằm ở việc quản lý quá trình in ấn một cách thông minh. Prech cho biết: “Điều quan trọng là chúng tôi để vật liệu gần như không có thời gian để nguội trong quá trình in. Kết quả là, ứng suất bên trong nghiêm trọng được lưu trữ trong vật liệu. Hiệu ứng co ngót sau đó là rất rõ ràng”. 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 ngót mà còn điều chỉnh trạng thái uốn.

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

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

“Ví dụ, chúng tôi đã nghiên cứu cách phân bổ lực khi dụng cụ mở cửa có tải. Tiến sĩ Heiko Andrä giải thích: Chúng tôi cũng muốn tìm ra thiết kế nào tốt hơn về mặt 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 ở đây là mô-men xoắn nào được tạo ra khi thiết bị mở cửa có 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！

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 tô, hàng 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 ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.