教授は4D印刷技術を使用して、金型のない湾曲複合材を製造しています

近年、4D印刷技術が多くの研究の対象となっています。今週、Dartmouth Collegeの研究者は、形状と色を変えることができる3D印刷可能なスマートインクを開発し、4D印刷技術を使用しました。 Concordia Universityの機械・産業・航空宇宙工学の教授であるSuong Van Hoa氏は、4D印刷技術を使用して、金型を使用せずに単独で曲げることができるコンポジットを作成しています。

「4D印刷が曲げ型を加えることなく、曲がった複合構造体を作るために私たちを可能にする、」ホアは言った、「私の主な発見は、人々が柔軟な複合材料を作ることができるということです - 長い連続繊維の高い機械的特性と、より多くを達成することができますより速く、より経済的に。「は、典型的には、車両内の光吸収体である合成画像を生成するためのそのような板ばね部材におけるいくつかのステップは、S字状の部材を製造するために、S字型は、金属等の固体材料を必要とパーセント。最初のステップは、その後、補強布プリプレグ樹脂システムは複合体を形成するために金型の上に配置されているが、ホアは、印刷技術を省略4D複雑な金型を用いて構築することができると述べました。

「複合体の4D印刷は、マトリックス樹脂の収縮と、異なる繊維配向の層の熱収縮係数の差を利用して、硬化および冷却中に形状の変化を活性化する」と彼は述べた。湾曲した形状を有する部品は複雑な金型を必要としないので、湾曲形状の製造は迅速かつ経済的であり得るが、材料の特性、繊維の配向、積み重ねの順序および製造プロセスに依存する。

異なる軸に沿って荷重を受けるパフォーマンスモードは、材料の異方性の性質は、それが他の要素に関連して発生する変更方法の尺度である研究のHOA部は複合層の異方性材料の異方性特性を再考するように指示されています尺度は、例えば、樹脂の収縮は、材料の変形を引き起こすことができるか、温度変化は、繊維の膨張又は収縮を引き起こす。ホアは、これらの変更のための理解および制御が湾曲曲げ型積層体を作製するための鍵であることを特徴とします。

同氏は、「異方性は過去の負担と見なされていましたが、今はそれらを資産と考えています」Hoa氏は、この技術は航空宇宙などの分野にも適用できると考えています。太陽のエネルギーを集め、夜間には内部を守るために昼間の構造を開くことができる(温度が高い場合)」と述べた。

出典:3D Tiger

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