El profesor utiliza la tecnología de impresión 4D para fabricar materiales compuestos curvados sin moldes

En los últimos años, la tecnología de impresión 4D ha sido objeto de mucha investigación. Esta semana, los investigadores de Dartmouth College desarrollaron una tinta inteligente imprimible en 3D que puede cambiar la forma y el color, y utilizan la tecnología de impresión 4D. hacer cosas diferentes otros equipos nuevos. Universidad de Concordia mecánica, industrial y profesor de ingeniería aeroespacial Suong Van Hoa están utilizando la tecnología de impresión 4D para producir materiales compuestos que pueden doblarse por su cuenta, sin el uso de moldes.

"La impresión 4D nos permite hacer estructuras compuestas curvadas sin la necesidad de hacer moldes curvos", dijo Hoa. "Mi principal descubrimiento es que se pueden fabricar compuestos curvos: fibras largas y continuas con altas propiedades mecánicas que pueden lograr aún más Más rápido, más económico. "Por lo general, se requieren varios pasos en la fabricación de componentes como ballestas compuestas, que son ligeros amortiguadores en vehículos. Para fabricar piezas en S, los moldes en forma de S deben estar hechos de materiales sólidos como metales. por ciento. el primer paso es entonces un sistema de resina prepreg tela de refuerzo se coloca en un molde para formar un elemento compuesto, sin embargo, Hoa dijo que la tecnología de impresión puede ser construido usando moldes complejos 4D omitidas.

"La impresión 4D de materiales compuestos aprovecha la contracción de la matriz de resina y la diferencia en el coeficiente de contracción térmica de las capas de diferentes orientaciones de fibra, activando así el cambio de forma cuando se cura y se enfría", dijo. "Este comportamiento se puede utilizar para hacer Las piezas con geometrías curvas no requieren moldes complejos, por lo tanto, la fabricación de formas curvas puede ser rápida y económica. Sin embargo, el grado de cambio de forma depende de las propiedades del material, la orientación de la fibra, la secuencia de apilamiento y el proceso de fabricación.

Hoa parte del estudio se dirige a reconsiderar las propiedades anisotrópicas de material de la capa anisotrópica compuesto es el modo de rendimiento cuando se somete a una carga a lo largo de diferentes ejes propiedades anisótropas del material es una medida de la forma en que se producen cambios en relación con otros factores de una medida. por ejemplo, contracción de la resina puede causar la deformación del material o cambio de temperatura provoca la expansión o contracción de las fibras. el Hoa dijo comprensión y el control de estos cambios es la clave para hacer un laminado de molde de curvado curvado.

Él dijo: "La anisotropía ha sido considerada como una carga en el pasado. Ahora pienso en ellos como un activo." Hoa cree que la tecnología se puede aplicar a la industria aeroespacial y otros campos. "Otra aplicación es como los satélites. La estructura espacial, estas estructuras se ven afectadas por las fluctuaciones extremas de temperatura ", dijo." La estructura diurna se puede abrir (cuando la temperatura es alta) para recoger energía solar y cerrar en la noche para proteger su interior ".

Fuente: 3D Tiger

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