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DWebinar0824

加大学开发4D复合打印程序制造无人机新型机翼

加大学开发4D复合打印程序制造无人机新型机翼

加拿大蒙特娄Concordia大学(Concordia University)研究团队运用创新4D打印程序开发出制造新型无人机变形机翼:「适应性柔性机翼后缘(Adaptive compliant trailing edge;ACTE)」的低成本、高效率新方法,让无人飞行载具(UAV)的机翼能在飞行中改变形状。

根据Design News报导,研究团队运用基于4D打印程序设计的实验性技术与复合材料,能提供合乎成本效益的强化机翼设计,以应用于特定形式的UAV,促成以能弯曲达20度的ACTE机翼取代通常用于中小型UAV主翼体的有链襟翼,让中小型UAV能支持更大的荷重,且成品易于包装与运送,可拓展运用范围。

在4D打印中材料除了用于以3D打印制作物体,部分材料还能因应特定刺激而改变形状或移动,初始打印在平面完成,再让打印好的物体暴露于化学条件环境下,以促成反应与改变表面形状。采用复合材料的4D打印是以由树脂固定、粗仅10微米的长细线(Filament),取代通常用于3D与4D打印机的软性物质,因此复杂度比一般4D打印还高。

研究团队发展的程序首先以4D复合打印机(Composite printer)将长细线与树脂的混合物以互为90度角的方式印出超薄的层叠,接着压实后置入烤炉加热至摄氏180度,最后冷却到摄氏0度,完成后的成品坚硬而不易碎。以此4D复合打印程序制造的机翼段有相同的曲率,弹性与强度,都足以支持UAV机翼在飞行中灵巧操控所需的20度变形,比固定翼飞机的效益更高。

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