Transformátorová tryska, která může způsobit revoluci ve 4D tisku

Ovládací formovací tryska: 3D tisk s vláknovými kompozitními materiály, s kontrolou vyrovnání poptávky po vláknech: „4D tisk. Půjčka University of Maryland

Inženýři z University of Maryland (UMD) vytvořili trysku pro 3D tisk, která byla uvedena v časopise Frontispiece z 5. ledna. Pokročilé materiálové technologie.

Týmová formovací tryska nabízí vědcům nové způsoby tisku „vláknitých kompozitů“ ve 3D. Vyrobeno z krátkých vláken, která zvyšují speciální vlastnosti 3D tištěných dílů, například zvyšují pevnost nebo elektrickou vodivost dílu. Problém je v tom, že tyto vlastnosti jsou založeny na krátkých směrech vláken nebo „orientacích“, které bylo dříve obtížné kontrolovat v procesu 3D tisku.

„Když tisknou 3D pomocí trysky, je síla v jejich bočních motorech, které lze nafouknout jako balón a změnit trysku, a zase orientaci vláken,“ řekl docent Ryan Sochhol. ve strojírenství և UMD A. Ředitel laboratoře Bioinspired Advanced Manufacturing (BAM) na James Clark School of Engineering.

Aby demonstrovali svůj nový přístup, vědci obrátili pozornost na nově vznikající 4D tiskové aplikace. „4D tisk označuje relativně nový koncept 3D tiskových objektů, které lze transformovat nebo transformovat v závislosti na jejich prostředí,“ uvedl spoluautor studie David Bigion, profesor strojírenství na UMD. „V naší práci jsme se zabývali tím, jak oteklé tiskoviny klesají do vody, zvláště pokud můžeme pomocí trysky změnit chování oteklých.“

Nedávné pokroky v 4D tisku spoléhají na materiály schopné „anizotropní“ expanze a více než jednoho bobtnání, jakož i „izotropní“ expanze, bobtnání ve všech směrech. Přechod mezi těmito podmínkami bohužel obvykle vyžaduje, aby vědci tiskli na mnoho různých materiálů.

„Je zajímavé, že jsme zjistili, že bychom mohli vynutit jediný tisk anizotropně-izotropním bobtnáním jednoduše změnou tvaru trysky ve 3D tisku,“ uvedl hlavní autor studie Conor Armstrong. Armstrong vyvinul tento přístup jako součást své studie MS Thesis na AMT.

„Je možné, že schopnost trysky formovat úroveň konvexních vlastností není omezena na 4D tisk,“ uvedl spoluautor studie Noah Todd, čerstvý vysokoškolský student ve strojírenství. „Náš přístup lze aplikovat na 3D tisk na mnoho dalších kompozitních materiálů za účelem přizpůsobení jejich elastických, tepelných, magnetických nebo elektrických vlastností.“

Zajímavé je, že k vybudování úrodné trysky samostatně se tým obrátil na jinou technologii 3D tisku s názvem PolyJet Printing. Na základě multimediálního inkoustu navrženého společností UMD Terrapin Works 3D Printing Hub umožnil tento přístup vědcům tisknout 3D jejich trysek pružnými materiály pro centrální vlnu nafukovacích bočních motorů, ale pevnými materiály pro porty vnějšího pláště.

„Použití 3D tisku PolyJet nám umožnilo navrhnout trysku v rozsahu provozní energie nebo při plném měření tlaku, které lze reprodukovat prakticky v jakékoli výzkumné laboratoři,“ uvedl spoluautor studie Abdullah Alsharhan, kandidát na strojírenství.

Pomocí jednoho z těchto nových přístupů tým zkoumá využití jejich strategie k implementaci biomedicínských programů, ve kterých lze transformovat položky hromadného tisku, pokud jsou v těle přítomny určité podněty. Tým také diskutuje s několika laboratořemi DoD o podpoře výroby zbraní pro obranu a dalších vojenských systémů pomocí trysky.

„Poskytování výzkumných pracovníků cenově dostupným způsobem, jak řídit poptávku po kompozitních materiálech plných 3D tištěných vláken řízením jejich orientace vláken, tedy jejich konečného výkonu,“ uvedl Sochhol. Jejich speciální příležitosti. “

Odkaz. “Vytváření oz trysky 3D tisk. 3D tištěná formovací tryska pro řízení orientace vláken během výroby kompozitních přísad “od Conora D.” Armstrong, Noah Todd, Abdullah T. Alsharhan, David I. Bigio և Ryan D. Sokhol, 5. ledna 2021 , Pokročilé materiálové technologie,
DOI: 10.1002 / admt.202170004:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naneste na krém Deep Heat

Podle Experimentální biologie 6. května 2021 Studie odhalila zvýšení aerobního výkonu u sportovců, kteří používali krém s hlubokým teplem bez lékařského předpisu. Hluboké tepelné krémy, které sportovci...

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Byly vyvinuty ploché nudle, které se při vaření transformují do tvaru

CMU Lab vede vývoj nudlí, které se při vaření transformují do tvaru. Fotografický kredit: Carnegie Mellon University Ploché nudle zajišťují udržitelnější balení, přepravu a...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Newsletter

Subscribe to stay updated.