Neljäs ulottuvuus 3D-tulostukseen

Purduen yliopistossa kehitetty menetelmä tekee 3D-tulostetuista rakenteista toimivia upottamalla anturihiukkasia itse tulostusrakenteeseen.

Nyt jo patenttihaussa oleva menetelmä lisää ja tasaisesti levittäen hiukkasia perinteisen FDM-3D-tulostimen avulla, mikä auttaa teollisuutta toiminnallisten osien valmistuksessa.

Apulaisprofessorit Brittany Newell ja Jose M. Garcia-Bravo ovat ryhmineen luoneet uudenlaisen märkäsekoitusmenetelmän sähköä johtavien hiukkasten lisäämiseksi 3D-tulostuksen filamenttipolymeereihin.

Perinteinen 3D-tulostus tekee prototyyppejä osista, joilla ei ole tunnistuskykyä. Anturit on lisättävä osaan jälkikäteen, jos arviointeja halutaan tehdä. Esimerkiksi perinteiset foliotyyppiset venymäliuska-anturit kiinnitetään printatun osan pintaan epoksihartsilla, Newell kertoo yliopistonsa tiedotteessa.

Tässä työssä syntyneet tunnistusominaisuudet ovat olennainen osa printattua komponenttia ja mahdollistavat havaitsemisen komponentin sisällä.

"Yleensä käytämme venymämittausta koko osan poikki tai käytämme sitä osan ylä- ja alaosaan saadaksemme tietoa osan yleisestä jännityksestä", Newell taustoittaa. "Keski- ja sisärakenteita ei kuitenkaan koskaan seurata, koska anturit on liimattu pintaan."

Purduen märkäsekoitusmenetelmä varmistaa hiukkasten tasaisen jakautumisen koko printtirakenteeseen. Kun anturit jakautuvat tasaisesti printtitulosteeseen, valmistajat ja tutkijat voivat suunnitella osia, joilla on monipuolisempia muotoja.

"Tämän työn tulokset antavat käyttäjille mahdollisuuden luoda monimutkaisia3D-rakenteita upotetuilla venymäantureilla, jotka muuttavat perinteisiä prototyyppikappaleita nopeasti täysin toimiviksi ja rakenteellisesti seurattaviksi osiksi", Newell toteaa. ”3D-tulostettujen osien käyttöä on rajoittanut niiden kestävyys. Tämän kehityksen myötä voimme jatkuvasti seurata osan rakenteellista kuntoa koko tulostettuun kappaleeseen sulautetun anturoinnin avulla.

Garcia-Bravo toteaa: "Materiaalit ovat myös viritettävissä, mikä tarkoittaa, että voimme säätää sähköisiä ja mekaanisia ominaisuuksia optimoidaksemme anturin tai osan haluttuun sovellukseen."

"Tätä työtä voidaan laajentaa lisäämällä muita hiukkastyyppejä käyttämällä samaa märkäsekoitusmenetelmää", Newell sanoo. "Tämä voisi sisältää magneettisten hiukkasten lisäämisen sähkömagneettisia kenttiä varten, fluoresoivia hiukkasia ja muita toimintoja."

Aiheesta aiemmin:

Nesteet ja kiinteät aineet samalla tulostuksella

3D-tulostettu OLED-näyttö