研究人員為先進制造機制開發(fā)3D打印日內(nèi)瓦驅(qū)動器
時間：2019-09-12 11:17 來源：中國3D打印網(wǎng) 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
中國3D打印網(wǎng)9月12日訊，來自羅馬尼亞布加勒斯特大學(xué)Politehnica的研究人員探索了如何使用3D打印技術(shù)制造日內(nèi)瓦系統(tǒng)。根據(jù)在IOP數(shù)據(jù)顯示：材料科學(xué)與工程中發(fā)表的研究，這種系統(tǒng)在織機，精密測量儀器，自動化包裝和印刷機械等應(yīng)用中具有重要的實際意義。目前，研究人員已經(jīng)測試了各種FFF / FDM材料以獲得所需的機械性能，其解決了傳統(tǒng)日內(nèi)瓦系統(tǒng)中常見的噪聲和振動問題。
日內(nèi)瓦齒輪系統(tǒng)
日內(nèi)瓦驅(qū)動器以其在瑞士制造的手表中的流行而聞名，是一種齒輪機構(gòu)，可將連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為間歇旋轉(zhuǎn)運動。除了在工業(yè)機械中的應(yīng)用之外，在開發(fā)3D打印藥物遞送系統(tǒng)中也采用了日內(nèi)瓦機制。
開發(fā)3D可打印的日內(nèi)瓦系統(tǒng)
為了創(chuàng)造價格合理且功能強大的機構(gòu)，如彈簧，軸承，離合器齒輪和滑塊，3D打印材料被用于日內(nèi)瓦系統(tǒng)最合適的機械性能。為了獲得關(guān)于位置和速度特性如何隨著馬耳他十字架中的槽數(shù)變化的理論印象，使用MATLAB建立了數(shù)學(xué)模型。根據(jù)研究計算結(jié)果，該團隊決定在設(shè)計中加入六個插槽。該設(shè)置還旨在允許快速更換機械部件。然后，通過切片程序ReplicatorG處理日內(nèi)瓦運行機制。
馬耳他十字架的CAD模型。圖片來自布加勒斯特大學(xué)的Politehnica。
3D打印日內(nèi)瓦系統(tǒng)的材料研究
使用FFF / FDM打印機，馬耳他十字架和曲柄使用以下材料進行3D打印：有機玻璃，PLA，ABS，PLA +銅和PLA +青銅。在所研究的五種材料中，該研究得出結(jié)論結(jié)果表明ABS和PLA +銅具有適用于機械工程應(yīng)用的性質(zhì)和特性。ABS具有重量更輕的優(yōu)點，使其適用于需要低質(zhì)量的應(yīng)用。同時，使用這些材料可以大大減少噪音和振動，這是日內(nèi)瓦系統(tǒng)的典型問題。
圖片顯示了使用不同材料的日內(nèi)瓦系統(tǒng)：a）PMMA b）PLA c）ABS d）PLA +銅e）PLA +青銅。照片來自布加勒斯特大學(xué)的Politehnica。
日內(nèi)瓦齒輪系統(tǒng)
日內(nèi)瓦驅(qū)動器以其在瑞士制造的手表中的流行而聞名，是一種齒輪機構(gòu)，可將連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為間歇旋轉(zhuǎn)運動。除了在工業(yè)機械中的應(yīng)用之外，在開發(fā)3D打印藥物遞送系統(tǒng)中也采用了日內(nèi)瓦機制。
這種機構(gòu)的結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動輪和帶有直槽的從動輪，稱為馬耳他十字形。驅(qū)動輪由曲柄和凸起的圓形阻擋盤組成。進入和離開馬耳他十字的槽，驅(qū)動曲柄的銷一次使十字架前進一個狹縫。在旋轉(zhuǎn)期間，塊盤將馬耳他十字架鎖定在狹縫之間的位置，從而避免過度振動。在日內(nèi)瓦驅(qū)動操作中，當(dāng)銷分別進入和離開槽時，通常會產(chǎn)生顯著的沖擊載荷。這將傳統(tǒng)的日內(nèi)瓦機制限制在低速應(yīng)用或噪聲和振動問題不成問題的應(yīng)用中。
開發(fā)3D可打印的日內(nèi)瓦系統(tǒng)
為了創(chuàng)造價格合理且功能強大的機構(gòu)，如彈簧，軸承，離合器齒輪和滑塊，3D打印材料被用于日內(nèi)瓦系統(tǒng)最合適的機械性能。為了獲得關(guān)于位置和速度特性如何隨著馬耳他十字架中的槽數(shù)變化的理論印象，使用MATLAB建立了數(shù)學(xué)模型。根據(jù)研究計算結(jié)果，該團隊決定在設(shè)計中加入六個插槽。該設(shè)置還旨在允許快速更換機械部件。然后，通過切片程序ReplicatorG處理日內(nèi)瓦運行機制。
馬耳他十字架的CAD模型。圖片來自布加勒斯特大學(xué)的Politehnica。
3D打印日內(nèi)瓦系統(tǒng)的材料研究
使用FFF / FDM打印機，馬耳他十字架和曲柄使用以下材料進行3D打印：有機玻璃，PLA，ABS，PLA +銅和PLA +青銅。在所研究的五種材料中，該研究得出結(jié)論結(jié)果表明ABS和PLA +銅具有適用于機械工程應(yīng)用的性質(zhì)和特性。ABS具有重量更輕的優(yōu)點，使其適用于需要低質(zhì)量的應(yīng)用。同時，使用這些材料可以大大減少噪音和振動，這是日內(nèi)瓦系統(tǒng)的典型問題。
圖片顯示了使用不同材料的日內(nèi)瓦系統(tǒng)：a）PMMA b）PLA c）ABS d）PLA +銅e）PLA +青銅。照片來自布加勒斯特大學(xué)的Politehnica。
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