Till innehåll på sidan

4D Printing

4D-printing i slutet kretslopp med hög precision

4D-utskrift har studerats sedan 2012 för att lätta på vissa begränsningar i normal 3D-utskrift, och för att skapa nya funktioner för den tillverkade produkten. 4D-printing uttnyttjar tid som en extra dimension till teknologier för 3D-utskrift, för att producera ett objekt med enkel geometri, vanligtvis ett 2D-mönster bestående av flera lager med olika material som ändrar geometri och/eller fysiska egenskaper genom yttre stimuli, såsom fukt och värme. När det enkla objektet utsätts för yttre stimuli, ändras det över tid till önskad 3D-geometri med önskade fysiska egenskaper. I detta projekt kommer precisionen och tillförlitligheten för 4D-utskrift att förbättras genom reglerteori för slutna kretslopp samt integrerad mekatronisk designmetod för framtida tillämpningar inom industrin.

Finansiering:

Vetenskapsrådet

Tidsperiod: 

2018 - 2021

Projektpartners: 

KTH Kungliga Tekniska Högskolan

Bakgrund

I tidigare tekniker för 4D-utskrift gjordes processen för ändring av form/egenskap på ett öppet sätt, under antagande av perfekt miljö och inga störningar i förändringsprocessen av form/egenskap. I själva verket är störningar och modelleringsfel oundvikliga och därmed kan sluten styrning tillämpas för att uppnå högre precision av förändringar av form/egenskap.

Syfte & Mål

Detta projekt syftar till att förbättra precisionen i 4D-utskrift, med följande mål:

  • Ökad precision och tillförlitlighet för 4D-utskrift genom kontrollteori med sluten slinga och integrerad mekatronisk designmetod
  • Mer beräkningseffektiva optimeringsmetoder för att utforma komplexa 4D-utskriftsprocesser med fler produktegenskaper som styrka, styvhet och hållbarhet i optimeringsformalismen.

Resultat

  • Lösning för att erhålla komplexa friformsytor från vikbara 2D-mönster med acceptabel noggrannhet och topologiska egenskaper
  • Självvikande processplaner som säkerställer precision, flexibilitet och hållbarhet genom hela produktlivscykeln
  • Kontrollera teoretiskt tillvägagångssätt för exakt 4D-utskrift

Kontaktpersoner

Projektkoordinator, SPS Enhetschef

Innehållsansvarig:infomaster@itm.kth.se
Tillhör: Institutionen för industriell produktion
Senast ändrad: 2020-09-18
VRUTSKRIFT
C-PALS
MIND
Dig3Gas
4D Printing
CE-COSP
STINT