研究者らが3Dプリント自己感知複合部品を開発

研究者らが3Dプリント自己感知複合部品を開発
出典: 3Dプリンティングネットワーク

最近、オランダのブライトランドマテリアルセンターの研究チームは、3Dプリント技術と統合ファイバーを使用して自己センサーを製造し、将来、建設や修復などの業界で複雑で重要な構造の監視を可能にすることを目指しています。 3D プリントにより、複合部品内の炭素繊維の正確な配置が可能になり、必要な主要領域に沿って配置と方向を調整できるようになると報告されています。また、繊維をバッチでグループ化して、必要に応じてより高感度の監視を行うこともできます。


ブライトランドの研究者たちは、スケールモデルの歩道橋の変形を監視することで、センサーファイバーを 3D 印刷する方法を検証する実験を実施しました。この橋は、炭素繊維を注入した熱可塑性ポリマーマトリックスで作られた単純な湾曲した梁です。これは、Anisoprint Composer A4 複合 3D プリンターで印刷されました。このプリンターでは、共押し出しによって構築方向に沿って繊維を周期的に挿入し、異方性を作り出すことができます。電気接続が行われると、複数の光ファイバーがブリッジから伸び、さまざまな負荷の下でその抵抗が測定されました。

結果は、橋にかかる荷重と連続繊維の電気抵抗の間に明確な相関関係があることを示しており、力が増加するにつれて抵抗も増加し、3D プリントされた連続繊維注入複合材のチームの自己検知アプリケーションを検証しました。実際の生産に適用されれば、3D プリントされた自己検知プロトタイプは、コンポーネントのどの部分が最大の負荷に耐えるか、またはコンポーネントが耐える必要のある力の範囲に関する有用なデータを提供できる可能性があります。エンジニアはこのデータを活用して、より効率的に応力を分散する人工装具を設計したり、より大きな負荷を支えるブリッジ構造を作成したりすることができます。


建築、アニソプリント

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