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3D打印的“智能”机器组件可提醒用户损坏和磨损

来源：narkii 浏览数：
责任编辑：六月芳菲时间：2018-08-09 11:50

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[导读]利用先进的增材制造技术，联合技术研究中心和康涅狄格大学的科学家们创造了“智能”机器组件，可以在用户佩戴或损坏电压读数时提醒用户。

利用先进的增材制造技术，联合技术研究中心和康涅狄格大学的科学家们创造了“智能”机器组件，可以在用户佩戴或损坏电压读数时提醒用户。

（Peter Morenus / UConn照片）

创新的关键是使用直写技术。直接写入技术是一种增材制造技术，当喷嘴在平台上移动时，半固体金属“墨水”从小喷嘴挤出。因此，通过逐层“书写”所需形状来构建对象。直写技术与传统技术相比具有许多优点，因为它具有降低成本和提高制造灵活性的优点。这一过程使得康涅狄格大学UTRC科学家能够创造出细线的导电银丝，这些丝可以在制作时嵌入3D打印部件中。

在制造过程中，银线的平行线（每个都与微型3D印刷电阻器耦合）嵌入到部件中并在施加电压时形成电路。研究人员解释说：“随着线路从表面越来越深地嵌入到元件中，每个新线路和电阻器的电压值都越来越高。”由运动部件的摩擦引起的任何损坏或磨损都会切入一条或多条线路，从而破坏电路。损坏越大，破碎的线越多。工程师可以通过实时电压读数评估潜在的损坏，而无需将整个机器拆开。

UConn-UTRC团队能够嵌入仅15微米宽的传感器线（人类头发平均宽度为100微米），相距50微米，因此可以检测到非常轻微的损坏。

“这改变了我们对制造业的看法，”UTRC研究与创新副总监Sameh Dardona表示，该公司是联合技术公司的创新引擎。“我们现在可以将功能集成到组件中，使其更加智能化。传感器可以检测任何类型的磨损，甚至是腐蚀，并将这些信息报告给最终用户。这有助于我们提高性能，避免故障并节省成本。“

创建这样一个精确的传感器并不容易。 UConn化学与生物分子工程副教授Anson Ma博士和博士。来自Ma的复杂流体实验室的学生Alan Shen测量并优化了注入银的墨水的流动特性，以便可以可靠地沉积微米级线条，而不会堵塞喷嘴或在沉积后导致大量扩散。 UTRC的Dardona申请了嵌入式磨损传感器技术专利。