Smeka blick: 3D tryckt strukturer med SMA manöverdon (5 / 6 steg)

Steg 5: Tre typer av manöverdonet Design med hjälp av SMAs

(Här vill jag tacka min artist / maskiningenjör vän Paolo Salvagione för hans hjälp att utforma olika SMA manöverdon: http://salvagione.com/)

En av utmaningarna vid utformningen av ett dynamiskt system med SMAs eller flexinol är att till skillnad från servomotorer som du kan kontrollera sina rörelser och läge, du har mindre kontroll över deras rörelse. Exakt SMA position kontroll är faktiskt möjligt men inte så lätt.

En av de viktigaste nackdelarna med SMA kablar är att deras nedkylning och uppvärmning krökningar inte är lika. Du måste i princip vänta på materialet svalna. Baserat på följande papper, är arbeta med SMA manöverdon det ingen standardmodell som ordinerar temperatur, belastning och materiella geometri för en önskad prestanda; konventionen är därför att härleda ett ställdon modell thermo-mekaniska egenskaper experimentellt, antingen helt eller delvis: (https://micro.seas.harvard.edu/papers/SMS10_Paik.p...)

Följande papper förklarar problemet i detalj och erbjuder aktiv kylning och före stress system för att övervinna svarstiden för SMA: http://www.utdallas.edu/~ytt110030/data/SMA.pdf

Baserat på detta, skulle jag föreslå att det finns tre sätt du kan designa en SMA ställdon:

1) med hjälp av vikt / vikt för SMA

Du kan använda tyngdkraften genom att lägga till lite vikt till din SMA ställdon. Detta är ett bra sätt att lyfta upp material. Med detta sagt, är detta en experimentell process som kräver test och prov till förstå den kraft som krävs för upprullningskraften SMA tråd / våren tillbaka. Eller möjligen om du kan hitta databladet för SMA du använder du kan beräkna exakt kraft som SMA kan lyfta upp.

2) med en partisk källa

Du kan också använda en partisk våren driva SMA i dess sträckt tillstånd.

3) med hjälp av materialegenskaper

Den materiella beteendet spelar en viktig roll
i denna metod genom att lagra och släppa böjande energi under uppvärmning och kylning faser av SMA tråd. Därför kan det hjälpa upprullningskraften processen. De mekaniska egenskaperna av det materiellt som är inneboende fjädrande gäller en inledande spänning till SMA tråd. Därför av värmetråd, det kontrakt och producerar ytterligare krökning i strukturen. Om strukturen har också elasticitetsmoduler att driva SMA sträckt så skulle detta vara en mycket snabbare process. Detta var fokus på att studera cellulära system i detta projekt.