基于柔性3D打印的介电驱动器件,设计了两种代表性的柔性驱动器件,软体鱼和软体抓手,获得了理想的驱动效果,整个设计和测试条件为柔性器件一体化快速成型提供了参考思路,具体的研究过程如下:
设计了软体机器鱼的结构形式和驱动区域,采用“VHB-碳膏-VHB”的水下驱动形式。确定了一体化3D打印工艺,将驱动框架和柔性框架结合在一起,实现了介电薄膜(VHB)和柔性基体(TPU)的高质量粘合。
软体鱼达到了稳定的游动效杲,实现3cm/s的稳定游动速度,并进一步提出了自带电源游动的软体鱼形式。
此次3D打印设备设计主要是针对特种工程塑料,相比于普通塑料和工程塑料,其熔点更高、流动性更差、加工环境苛刻,因此需要对普通3D打印设备进行升级改造,以适应新的加工对象。塑料的3D打印需要经过加热熔融和熔体固化的过程,在微尺度下就是聚合物的固态-液态-固态转变的过程。在这期间高分子结构形态受加工条件影响也发生改变,最后影响打印制品的物理性能和表面质量。特种工程塑料加工条件重点是喷头的加热和温控室的调节。前者是针对固-液转变过程,后者是针对液-固转变过程。由于特种工程塑料熔点大多在300°C以上,结晶性差,因此需要打印机中各部件保持高性能水平,其中就包括打印喷头、温控室、外框架、移动组件、打印平台等。
上一篇:3D打印的一体化成型软体机器鱼
下一篇:3D打印设备整体及部件设计