近日,麻省理工學院(MIT)的研究人員開發出了一種新的方法來實現液壓設備的3D打印。他們(men) 發表不久的研究論文顯示了如何通過改裝讓一台普通的3D打印機實現這一目的。

液壓機主要靠液體(ti) 來傳(chuan) 遞壓力,它被廣泛地應用在各種機械係統中,比如汽車製動係統和重型起重機械等。通過使用液壓部件,施加在小區域裏的一個(ge) 小小的力可以轉變成影響麵積很大的大力,這使它們(men) 成為(wei) 非常有價(jia) 值的工程工具。
尤其值得一提的是,液壓部件經常會(hui) 用在機器人係統中,但是由於(yu) 液壓係統的複雜性,使其常常成為(wei) 與(yu) 機器人的其它部分相對獨立的一個(ge) 係統。這意味著,將一個(ge) 液壓部件納入機器人裝置往往既費時又費力,而且還需要定期進行維護。
如今,MIT的一群研究人員在機械工程師Robert MacCurdy的帶領下,開發出了通過3D打印直接將液壓部件整合進機器人裝置的一個(ge) 聰明的方法。從(cong) 而第一次實現了隻需一步即可完成液壓機械的設計和建造。“到現在為(wei) 止還沒有辦法直接將強大、高性能的力傳(chuan) 動元件整合進3D打印的部件中。”研究人員解釋說。
眾(zhong) 所周知,很多高端的3D打印機往往配備有多個(ge) 擠出機,這使得他們(men) 能夠在同一個(ge) 打印對象上同時使用多種材料。這就意味著,人們(men) 通過3D打印可以創建包括多種顏色和材質,兼有剛性部分和柔性部分的部件。而MIT的科學家們(men) 在此基礎上提出的新概念則涉及到了將一種非固化液體(ti) 與(yu) 其他常規3D打印材料同時擠出。因此,在打印過程中,常規3D打印材料將硬化成固體(ti) 部分,但是上述非固化液體(ti) 則不會(hui) 。

研究人員稱,這種獨特的方法有多個(ge) 優(you) 點。但是最重要的就是那種需要填充流體(ti) 的管道係統可以一次3D打印而成,無需任何進一步的裝配。由此製造出的閉合回路是理想的動力傳(chuan) 遞係統。
為(wei) 了驗證這一方法,該研究團隊3D打印出了多種液壓裝置,其中包括一個(ge) 功能齒輪泵。這個(ge) 3D打印的泵包括了一對裏麵嵌有管道的齒輪,當它們(men) 旋轉時就會(hui) 推動裏麵的液體(ti) 。每個(ge) 齒輪上都會(hui) 有一組齒,使得液態被泵送到一個(ge) 方向上而不會(hui) 回流到其它方向。
除此之外,MacCurdy和他的同事們(men) 還製造出了3D打印的波紋管致動器,以及能夠準確地拾取像雞蛋那樣脆弱對象的流體(ti) 致動夾具等。

如果您也希望3D打印出自己的液壓裝置,研究人員建議您使用高端的3D打印機,比如Stratasys公司的Objet260 Connex,這也是MacCurdy他們(men) 在研究時使用的3D打印機。更加詳細的內(nei) 容請參閱研究人員們(men) 的論文——《可打印的液壓裝置:通過固體(ti) 和液體(ti) 的聯合3D打印製造機器人的方法(Printable Hydraulics: A Method for Fabricating Robots by 3D Co-Printing Solids and Liquids)》。
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