Bara den här veckan utvecklade forskare vid Dartmouth College ett 3D-utskrivbart smart bläck som kan ändra form och färg. De skiljer sig från andra team som använder 4D-utskriftsteknik för att göra nya saker. Suong Van Hoa, professor vid avdelningen för mekanisk, industriell och rymdteknik vid Concordia University, använder 4D-utskriftsteknik för att göra kompositmaterial som kan böjas av sig själva utan att använda formar.

"4D-utskrift tillåter oss att göra böjda kompositstrukturer utan att behöva göra böjda formar," sa Hoa. "Mitt främsta fynd är att människor kan göra krökta kompositmaterial långa kontinuerliga fibrer med höga mekaniska egenskaper, vilket kan vara snabbare och mer ekonomiskt."

Generellt krävs flera steg vid tillverkning av komponenter som kompositbladfjädrar, som är lätta stötdämpare i fordon. För att göra S-formade delar måste S-formade formar vara gjorda av fasta material som metall. Det armerade tyget som är förimpregnerat med hartssystemet placeras sedan på formen för att bilda en kompositdel. Hoa sa dock att användningen av 4D-utskriftsteknik kan utelämna de första stegen för att bygga komplexa formar.

"4D-utskrift av kompositmaterial drar fördel av krympningen av matrishartset och skillnaden i termiska krympningskoefficienter för skikt med olika fiberorientering, och aktiverar därigenom förändringar i form under härdning och kylning", sa han. "Detta beteende kan användas för att tillverka delar med krökta geometrier utan behov av komplexa formar. Därför kan tillverkningen av krökta former vara snabb och ekonomisk. Graden av formförändring beror dock på materialegenskaper, fiberorientering och stapling. Lagersekvens och tillverkningsprocess."

En del av Hoas forskning handlar om att ompröva kompositskiktets anisotropa egenskaper. Anisotropi är hur ett material beter sig när det utsätts för belastningar längs olika axlar. Den anisotropa egenskapen hos ett material är ett mått på hur det förändras i förhållande till andra faktorer. Till exempel kan hartskrympning orsaka materialdeformation, eller temperaturförändringar kan orsaka fiberexpansion eller sammandragning. Enligt Hoa är förståelsen och kontrollen av dessa förändringar nyckeln till att göra böjda laminat för bockning av formar.

Han sa: "Anisotropi har alltid setts som en börda tidigare. Nu ser jag dem som en tillgång."

Hoa tror att tekniken kan tillämpas på flyg och andra områden.

"En annan tillämpning är rymdstrukturer som satelliter, som påverkas av extrema temperaturfluktuationer," sa han. "Strukturen kan öppnas under dagen (när temperaturen är hög) för att samla solenergi och stängas på natten för att skydda dess inre."

Förra året blev Hoa den första kanadensaren som utsågs till medlem i American Composites Association. Han publicerade sina forskningsresultat i en artikel med titeln "enastående bidrag till kompositsamhället genom forskning, praktik, utbildning och service".

Länk till denna artikel: 4D-utskrift skapar böjda kompositmaterial utan formar

Reprint Statement: Om det inte finns några speciella instruktioner är alla artiklar på denna webbplats original. Vänligen ange källan för omtryck: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® är en skräddarsydd tillverkare som tillhandahåller ett komplett utbud av kopparstänger, delar av mässing och koppardelar. Vanliga tillverkningsprocesser inkluderar stansning, prägling, kopparsmide, wire edm-tjänster, etsning, formning och böjning, upprörande, het smide och pressning, perforering och stansning, trådvalsning och räffling, klippning, flerspindelbearbetning, extrudering och smide av metall och stämpling. Tillämpningar inkluderar samlingsskenor, elektriska ledare, koaxialkablar, vågledare, transistorkomponenter, mikrovågsrör, tomma formrör och pulvermetallurgi extruderingstankar.

Berätta lite om ditt projekts budget och förväntad leveranstid. Vi kommer att planera med dig för att tillhandahålla de mest kostnadseffektiva tjänsterna för att hjälpa dig att nå ditt mål, du är välkommen att kontakta oss direkt ( sales@pintejin.com ).