4D打印,準確地說是用一種能夠自動變形的材料制造零件,然后,只需將其放入***的環(huán)境中,不需要連接任何機電設(shè)備,它就能按照產(chǎn)品設(shè)計的樣子,自動伸縮變形成相應的形狀。
先來看一組4D打印動圖
下面這個視頻中的案例,展示了這種材料從打印到形變的整個過程:
視頻中,麻省理工大學和新加坡科技大學的工程師對復合材料4D打印與可塑形狀記憶聚合物(SMP)進行了研究。SMP是一種熱敏聚合物,它可以在彎曲或暴露于極端的壓力的條件下,以不同的方式成形,而在受熱環(huán)境刺激下可以恢復原來的形狀。
當汽車遇上形狀記憶合金
4D打印***關(guān)鍵的是形狀記憶合金Shape Memory Alloys(SMA),是***制造-3D打印用形狀記憶合金(鎳鈦粉末)加工的升級,鎳鈦合金具有形狀記憶、自動作功、超彈性、節(jié)能、熱敏等特殊性能,引起了工業(yè)界廣泛的重視。迄今為止,業(yè)界已發(fā)現(xiàn)了十幾種形狀記憶合金材料,其中在工業(yè)上有實用價值的有Ni-Ti合金、Cu 基合金、Fe 類合金等。
那么,當汽車遇上形狀記憶合金,將會有什么故事發(fā)生呢?
SMA所具有的記憶和溫度特性,當然首先是可用于汽車上多種調(diào)節(jié)器的新型熱敏元件。當然,這也同時推動了新型制動器的設(shè)計。
汽車溫控器是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進入散熱器的水量,改變水的循環(huán)范圍,以調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的散熱能力,保證發(fā)動機在合適的溫度范圍內(nèi)工作。在現(xiàn)有的技術(shù)中,汽車溫控器是利用石蠟的熱膨冷縮來進行控制的,存在動作滯后、加工易熔化等問題。如果利用記憶合金彈簧來實現(xiàn)溫控器的開啟和閉合,所有問題都將迎刃而解,非常方便!
在汽車制動器上安裝儲能裝置,可以把浪費的能源進行回收, 用于下一次的加速。這樣, 既能降低油耗, 又有益于環(huán)境保護, 減少廢氣排放和噪聲。這種裝置的儲能元件可由SMA來做,它可以儲存超彈性材料SMA的應變值所允許的機械能。
豐田汽車采用鎳鈦基形狀記憶合金制成散熱器面罩活門。其工作原理是:當發(fā)動機室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時,形狀記憶合金彈簧呈現(xiàn)壓縮狀態(tài),活門關(guān)閉,當發(fā)動機室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時,彈簧呈伸長狀態(tài),活門打開,冷空氣導入發(fā)動機室內(nèi)。
在水冷式發(fā)動機上,為避免風扇帶來的負面問題,通常都需要配套風扇離合器。風扇離合器主要有硅油式、電磁式等幾種形式。由于SMA具有感溫、驅(qū)動兩種功能, 同時又可以從工作環(huán)境吸收熱能,所以可用其取代離合器中的自動系統(tǒng),這樣使整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化,成本大幅度降低。SMA還具有非常好的耐腐蝕性能,所以不需要設(shè)置保護裝置。
美國***悍馬用記憶金屬做成的輪胎不知道你見識過沒?在這種看起來像蜂窩的輪胎面前,什么防爆輪胎都已經(jīng)弱爆了!***悍馬儼然已經(jīng)不是車了,而是一輛坦克!
醫(yī)用鎳鈦絲材主要牌號有超彈性兩元鎳鈦NiTi-01M、三元銅鎳鈦CuNiTi,相變溫度Af的范圍-25~35℃,應用于口腔治療中牙齒矯形絲、根管銼、預備器械、頜面器械等,外科治療中髓內(nèi)針、騎縫釘、縫合線等,微創(chuàng)治療中心血管支架、導引絲、網(wǎng)籃、修補夾、封堵器、吻合器等。...
一般鈦材料的密度計算時一般按照4.51g/cm3的密度計算。但是鈦合金因為牌號不同,材料的元素含量不同,不同牌號的鈦合金密度會有略微的不同。
"十四五”時期是我國由建成小康社會向基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化邁進的關(guān)鍵時期,而對于我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說,同樣是極其重要的時期。新材料產(chǎn)業(yè)作為我國“中國制造2025”發(fā)展的十*領(lǐng)域之一,始終被認為是21世紀發(fā)展?jié)摿Σξ磥戆l(fā)展有著巨大影響的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),受到了各行業(yè)的廣泛關(guān)注。尤其是對于記憶合金材料來說,除具有形狀記憶功能外,又憑借耐磨損、抗腐蝕、高阻尼和超彈性等優(yōu)異特點,在生物工程、醫(yī)藥、能源...
4D打印,準確地說是用一種能夠自動變形的材料制造零件,然后,只需將其放入***的環(huán)境中,不需要連接任何機電設(shè)備,它就能按照產(chǎn)品設(shè)計的樣子,自動伸縮變形成相應的形狀。4D打印***關(guān)鍵的是形狀記憶合金Shape Memory Alloys(SMA),是***制造-3D打印用形狀記憶合金(鎳鈦粉末)加工的升級,鎳鈦合金具有形狀記憶、自動作功、超彈性、節(jié)能、熱敏等特殊性能,引起了工業(yè)界廣泛的重視。
NASA近日研發(fā)出一種用鎳鈦合金制成的鏈式輪胎。格倫研究中心的科學家們將典型的彈性氣動材料變成了能夠承受顯著可逆應變的記憶合金,這使得超彈性輪胎能夠承受比任何其他非充氣輪胎更多的變形,同時能夠增強控制,增加設(shè)計的通用性,輪胎可以廣泛用于太空車或在地球上的車輛。
早在六千多年前,人類就發(fā)現(xiàn)并使用了金屬銅,公元前五世紀前后又逐漸使用了鐵器以及金、銀、鐵、鋁等其他金屬。但是能夠像聰明而智慧的高級生物那樣具有記憶能力的金屬,人們卻聞所未聞,甚至難以想象。如今,這種能夠“記憶”住形狀的合金,確確實實在我們面前出現(xiàn)了,這真令世人大開眼界,拍手叫絕!
牙齒矯形是通過正畸或外科手術(shù)等方法治療錯頜畸形,錯頜畸形是指兒童生長發(fā)育過程中,由先天因素或后天因素導致的牙齒、頜骨、顱面的畸形,錯頜畸形與齲齒、牙周病一起被列為口腔三大常見病,其患病率高達人口的50%以上。