3D打印的自感复合纤维零件，自带传感器功能

荷兰研发中心Brightlands Materials Center由TNO和林堡省于2015年成立，致力于改善3D打印聚合物材料。现在，它将推出具有自感应功能的3D打印复合零件，这意味着它们具有感知自身状况的独特能力，该材料基本上充当了传感器。

2020年4月17日，南极熊从外媒获悉，该公司正在使用Anisoprint的复合纤维挤出增材制造技术，以连续纤维制造复合零件，从而使它们具有这种自感应功能。这将使3D打印的零件能够有效地监视和支持医疗保健，建筑和航空航天行业中重要结构的损坏检测。

Anisoprint营销主管Nadezhda Kuzmenko表示：“这种复合材料可以通过传统技术来制造，但是通过增材制造，可以更轻松，更精确地完成。此外，本发明使3D打印本身更加精确。”

各向异性打印的自感应弯曲梁

Anisoprint在新闻稿中表示，具有连续碳纤维的聚合物基复合材料已被证明具有此功能，因为“连续纤维的电阻具有可测量的变化”。典型的自感应材料是通过复合材料制造方法制成的，这些方法需要特殊的设备和许多步骤才能完成，3D打印使其更加有效。

使用连续纤维进行3D打印可以使碳纤维非常精确地定向并定位在零件内部的特定位置。这些纤维是整个结构的重要组成部分，这意味着材料“传感器”就在需要的地方。甚至可以通过使用许多此类光纤来实现整个产品中的一系列传感器。

Anisoprint对这一点了解很多，它发明了一种称为anisoprinting的技术，该技术使用其连续碳纤维3D打印来设计和制造最佳的复合结构。

有时，使用增材制造来制造零件时需要花费一些时间才能找到正确的参数，但绝对不像常规制造方法通常所需的那么多。 3D打印的自感应复合材料的方便之处在于它们实际上可以收集有关现实生活使用情况的信息，这可以帮助减少所使用的设计迭代次数。 在测试期间，一个3D打印的自感应零件将可以检测产品在实际用例中需要承受的力和动态，这有助于工程师和设计人员更好地理解该零件的制造方法。

感测力和阻力

Brightlands监视了3D打印的微缩复合桥的变形，以及一个简单的弯曲梁，以证明复合材料的自感应能力。 零件是在Anisoprint Composer A4 3D打印机上打印的，该打印机提供了碳纤维布局的自由度，并允许用户选择任何热塑性聚合物材料作为基质。 这允许碳纤维伸出零件并与监视电子硬件建立连接，从而使其能够适当地充当传感器。

推动桥梁，监测结构变形与所施加载荷的关系

用此类3D打印的自感应复合材料制成的产品对于桥梁的正确构造，飞机的结构健康监测，甚至在医疗保健中的诊断工具而言，可能具有不可思议的重要性。 例如，如果使用自感应材料制作3D打印的假体或矫形器，它可以记录有关患者运动方式和压力分布的重要信息，从而使医生能够提供更理想的康复过程。


编译自：3dprint