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3D打印过程能够确定固体结构的确切孔隙度

来源:未知作者:admin 更新时间:2018-05-27 15:53
作为工程界的无名豪杰之一,应变仪被用于各类物体的丈量,从称重站上的汽车称重到监督飞机上的桥梁或机翼上的力量。当一个力施加到应变仪上时,这会导致它变形。这种布局变形导致材料电阻的变化,而且这种改变使得布局可以或许丈量切当的应变量。 据悉,该项

  作为工程界的无名豪杰之一,应变仪被用于各类物体的丈量,从称重站上的汽车称重到监督飞机上的桥梁或机翼上的力量。当一个力施加到应变仪上时,这会导致它变形。这种布局变形导致材料电阻的变化,而且这种改变使得布局可以或许丈量切当的应变量。

  据悉,该项研究的成果已于比来颁发在“使用物理杂志”上,论文题目为“用于高温使用的3D打印高机能应变传感器”。

  比来,卡内基梅隆大学、德克萨斯州埃尔帕索大学和华盛顿州立大学的研究人员在一个项目中利用了3D打印手艺,该项目将大幅改良电子丈量设备的开辟。该团队在他们的工作中利用了气溶胶喷射打印手艺,涉及制造新型应变仪。这种方式缔造出高度多孔的布局,其使用使他们可以或许将丈量仪的活络度提高到史无前例的程度。

  比来,卡内基梅隆大学、德克萨斯州埃尔帕索大学和华盛顿州立大学的研究人员在一个项目中利用了3D打印手艺,该项目将大幅改良电子丈量设备的开辟。该团队在他们的工作中利用了气溶胶喷射打印手艺……

  气溶胶喷射3D打印利用数字节制空气动力学聚焦,切确地将电子墨水堆积在基材上。电阻应变仪通过纳米颗粒的受控烧结,3D打印过程可以或许确定固体布局的切当孔隙度。气溶胶喷射打印的利用使团队可以或许优化在应变仪中利用的薄膜的布局收缩量。胶片收缩越多,变形越敏感,因而能够更精确地丈量应变。

  应变仪往往是由固体材料制成的,而且在其机能上有一个通用尺度,称为泊松比。这个比例凡是代表固体应变仪的敏感程度的限制。材料的泊松比描述了一个材料在一个标的目的收缩的程度,电阻应变仪当它向另一个标的目的拉伸时。固体材料的最大泊松比约为0.5。然而,操纵气溶胶喷射3D打印方式,团队可以或许建立多孔膜布局。固体材料上点缀着大量的小孔,改变告终构的运转体例,并添加了潜在的泊松比。

  气溶胶喷射3D打印手艺不只使得团队在建立应变仪时达到了更高的活络度程度,还改善了电子设备在高温前提下的机能。因为加热惹起的变形效应,保守的固体应变仪可能很是容易犯错。新的3D打印设备完全能够抵当这种热干扰。这使它们愈加精确,并添加了它们的潜在用处范畴。

  Panat说:“材料显示热应变的缘由是材料受热时天然膨胀。在我们的例子中,因为零丁的热量,多孔膜的全体膨胀比固体膜要小得多,用这种新手艺缔造的膜不会那么多,所以我们正在显著地削减高温下的误差。”

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  “因为孔隙率,我们看到一个无效的泊松比大约为0.7,这意味着对于给定的膜变形,我们有大约40%的侧向收缩添加,”卡内基梅隆大学机械工程专业的研究员副传授Rahul Panat说。“这使得应变仪对丈量更为敏感。”

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