צוות חוקרים ב-Fraunhofer CPM הרחיב משמעותית את היתרונות שלו על ידי שימוש במה שנקרא הדפסה 4D לייצור אובייקטים מודפסים. טכנולוגיית ההדפסה ה-4D החדשה שפותחה מאפשרת לפולימר המודפס לשנות צורה בצורה מוגדרת מראש בעת חימום.

חלקים בעלי מאפיינים התנהגותיים ספציפיים

מידת השינוי בצורתם של אובייקטים מודפסים היא עצומה: ניתן להפחיתם עד 63%. בעתיד, ניתן להשתמש בטכנולוגיית ייצור 4D לייצור חלקים המפגינים התנהגויות ספציפיות רק לאחר אימוץ צורות מוגדרות מראש, כגון אֶטֶבs בהרכבת רכיבים בתעשיות הטכנולוגיה הרפואית, הנדסת מכונות, הרכב והתעופה והחלל.

טכנולוגיה זו מוסיפה את ממד הזמן או ממד 1D למימד החלל או ממד 3D. בדרך זו ניתן להדפיס אובייקטים עם פולימרים של זיכרון צורות, שיכולים לשנות את צורתם בנקודת זמן מאוחרת יותר בחשיפה לחום - ובצורה יוצאת דופן: דוגמה בצורת מוט באורך של כ-4 ס"מ להתכווץ כ עד 63%. כמו כן, ניתן לבצע עקומות ספציפיות באופן ממוקד.

"התחלנו עם גיאומטריות מוטות פשוטות יחסית, אבל בסופו של דבר הצלחנו לייצר צילינדרים חלולים מורכבים יותר וצורות קוביות חלולות", אמר ד"ר תורסטן פרטש ממכון Fraunhofer for Applied Polymers IAP, שעובד בתיאום הפרויקט Fraunhofer CPM . "עבור כל הצורות הגיאומטריות שחקרנו, פירטנו מראש את התנהגות החומר הנדרשת".

שתי דרכים להגיב לעליית טמפרטורה

יש בדרך כלל שתי דרכים להתאים את התגובה לעליות הטמפרטורה. הראשון הוא הבחירה של חומרים-חוקרים כאן פיתחו סוג חדש של פוליאוריטן תרמופלסטי או TPU עם תכונות זיכרון צורות. הצוות גם הראה שניתן להעביר את הממצאים של הדפסת 4D גם לפולימר תרמופלסטי אחר: הם ייצרו אובייקטים מודפסים הניתנים לכווץ מהפולימר הפולילקטי או PLA המבוסס על ביו.

האפשרות השנייה טמונה בניהול חכם של תהליך ההדפסה. "המפתח הוא שאנחנו נותנים לחומר כמעט שאין לו זמן להתקרר במהלך תהליך ההדפסה. כתוצאה מכך, מתח פנימי חמור מאוחסן בחומר. אפקט הכיווץ שלאחר מכן ברור מאוד", אמר פרץ'. בקיצור, בחירת החומרים, טמפרטורת העיבוד ומהירות ההדפסה יכולים לא רק להתאים את התנהגות ההתכווצות, אלא גם להתאים את מצב הכיפוף.

השלב הראשון של הפרויקט הוא פיתוח חומרים והעברת תוצאות מחקר מ-TPU ל-PLA. השלב השני הוא לפתח מדגמן-פותחן דלת שנסוג על ידית כך שניתן להפעיל אותו עם המרפק מבלי לגעת בו בידיים. הפירוק פשוט: על ידי חימום חוזר; פותחן הדלת מופרד מהידית, לא משאיר שאריות. כאשר האובייקט המיועד להדפסה אינו נחוץ עוד, ניתן לטחון אותו ולעבד אותו מחדש לפילמנטים, שניתן להשתמש בהם לפחות פעם אחת להדפסה 4D. "הקונספט הוא הוליסטי ומוכוון עתיד. עברנו את כל מחזור המוצר - מבחירת מונומרים וסינתזת פולימרים ועד להדפסה 4D של המדגימה והמחזור המכני שלו", סיכם פרטש.

ארבעה מכוני Fraunhofer תרמו את המומחיות שלהם: Fraunhofer IAP סינתזה פולימרים של זיכרון צורות, פיתחה טכנולוגיית הדפסה 4D וביצעה מיחזור מכני. לינדה וייסייט ממכון Fraunhofer for Machine Tools and Forming Technology IWU פיתחה את הרעיון של קשיחות חומר 4D הניתנת לתכנות. מכון פראונהופר למתמטיקה תעשייתית ITWM ביצע סימולציות מתמטיות לתכנון המדגימה.

"לדוגמה, למדנו כיצד מתחלק הכוח כאשר פותחן הדלת עמוס. רצינו גם לברר איזה עיצוב עדיף מבחינת צריכת חומרים", מסביר ד"ר הייקו אנדרה. הבדיקה בפועל בוצעה במכון Fraunhofer for Mechanics Material IWM. "לדוגמה, השאלה כאן היא איזה מומנט נוצר כאשר פותחן הדלת עמוס", מסביר ד"ר טוביאס אמן.

קישור למאמר זה: טכנולוגיית הדפסה 4D חדשה יכולה לשנות את הצורה בצורה מוגדרת מראש, עד ל-63%

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין services.ISO 9001: 2015 ו- AS-9100 מוסמכים. דיוק מהיר 3, 4 ו -5 צירים עיבוד CNC שירותים כולל כרסום, מתכת לפי מפרט הלקוח, מסוגלים לחלקים מתכתיים ופלסטיים במכונה עם סובלנות +/- 0.005 מ"מ. שירותים משניים כוללים CNC וטחינה שחיקה, חיתוך לייזר,הִתעַמְלוּת,למות הליהוק, מתכת ו הַטבָּעָה. מתן אבות טיפוס, הפקות ייצור מלאות, תמיכה טכנית ובדיקה מלאה רכב, תעופה וחלל, עובש ומתקן, תאורת led,רפואי, אופניים, וצרכנים אלקטרוניקה תעשיות. אספקה ​​בזמן. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן המסירה הצפוי. אנו אסטרטגיה איתך לספק את השירותים המשתלמים ביותר שיעזרו לך להגיע ליעד שלך, ברוך הבא לפנות אלינו ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.