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MIT研发出3D打印液压装置方法

2015-12-22 09:01
老猫
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  近日,麻省理工学院(MIT)的研究人员开发出了一种新的方法来实现液压设备的3D打印。他们发表不久的研究论文显示了如何通过改装让一台普通的3D打印机实现这一目的。

MIT研发出3D打印液压装置方法

  液压机主要靠液体来传递压力,它被广泛地应用在各种机械系统中,比如汽车制动系统和重型起重机械等。通过使用液压部件,施加在小区域里的一个小小的力可以转变成影响面积很大的大力,这使它们成为非常有价值的工程工具。

  尤其值得一提的是,液压部件经常会用在机器人系统中,但是由于液压系统的复杂性,使其常常成为与机器人的其它部分相对独立的一个系统。这意味着,将一个液压部件纳入机器人装置往往既费时又费力,而且还需要定期进行维护。

  如今,MIT的一群研究人员在机械工程师Robert MacCurdy的带领下,开发出了通过3D打印直接将液压部件整合进机器人装置的一个聪明的方法。从而第一次实现了只需一步即可完成液压机械的设计和建造。“到现在为止还没有办法直接将强大、高性能的力传动元件整合进3D打印的部件中。”研究人员解释说。

  众所周知,很多高端的3D打印机往往配备有多个挤出机,这使得他们能够在同一个打印对象上同时使用多种材料。这就意味着,人们通过3D打印可以创建包括多种颜色和材质,兼有刚性部分和柔性部分的部件。而MIT的科学家们在此基础上提出的新概念则涉及到了将一种非固化液体与其他常规3D打印材料同时挤出。因此,在打印过程中,常规3D打印材料将硬化成固体部分,但是上述非固化液体则不会。

MIT研发出3D打印液压装置方法

  研究人员称,这种独特的方法有多个优点。但是最重要的就是那种需要填充流体的管道系统可以一次3D打印而成,无需任何进一步的装配。由此制造出的闭合回路是理想的动力传递系统。

  为了验证这一方法,该研究团队3D打印出了多种液压装置,其中包括一个功能齿轮泵。这个3D打印的泵包括了一对里面嵌有管道的齿轮,当它们旋转时就会推动里面的液体。每个齿轮上都会有一组齿,使得液态被泵送到一个方向上而不会回流到其它方向。

  除此之外,MacCurdy和他的同事们还制造出了3D打印的波纹管致动器,以及能够准确地拾取像鸡蛋那样脆弱对象的流体致动夹具等。

MIT研发出3D打印液压装置方法

  如果您也希望3D打印出自己的液压装置,研究人员建议您使用高端的3D打印机,比如Stratasys公司的Objet260 Connex,这也是MacCurdy他们在研究时使用的3D打印机。更加详细的内容请参阅研究人员们的论文——《可打印的液压装置:通过固体和液体的联合3D打印制造机器人的方法(Printable Hydraulics: A Method for Fabricating Robots by 3D Co-Printing Solids and Liquids)》。

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