Laboratory for Dynamics of Machines and Structures 
3D tiskana dinamična piezoelektrična zaznavala visoke občutljivosti izdelana z metodo ciljnega nalaganja materiala
 T. Košir and J. Slavič
Additive Manufacturing, 102482, November 2021

download pdf   https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102482

Več raziskav na temo: 3D printing, Piezoelectric sensor,
Povzetek
Da zaznavala izkazujejo piezoelektrične lastnosti, jih je potrebno električno polarizirati. Nadalje je potrebno na piezoelektrični zaznavalni element nanesti elektrode, zaradi česar je izdelava zaznavala več stopenjska. Več stopenjska obdelava omejuje kompleksnost oblike zaznavala in otežuje vgradnjo piezoelektričnih zaznavalnih elementov v različne 3D natisnjene strukture. Integracija električne polarizacije v tehniko 3D tiskanja z metodo ciljnega nalaganja materiala je bila že raziskana, vendar metode zahtevajo dodaten korak nanašanja elektrod, hkrati pa piezoelektrična občutljivost izdelanih filmov ni bila primerljiva s konvencionalnimi metodami. Predstavljena raziskava vsebuje načela oblikovanja funkcionalnega, enoprocesnega, dinamičnega, 3D natisnjenega piezoelektričnega zaznavala z uporabo metode ciljnega nalaganja materiala, ki vključuje nanos elektrod in električno polarizacijo. Za izdelavo aktivne piezoelektrične plasti se uporablja PVDF polimer, za izdelavo elektrod piezoelektričnega filma in žic podobnih sledi pa se uporablja prevodni filament imenovan Electrifi. Natisnjene žice povežejo elektrode z visokonapetostnim virom že med samim 3D tiskanjem zaznavala. Posledično je zaznavalo električno polarizirano že v procesu 3D tiskanja. Za preučevanje piezoelektričnega odziva v različnih smereh sta predstavljeni dve različni zasnovi dinamičnih zaznaval. Glede na odziv zaznavala na obremenitev v ravnini in izven nje, se izmeri občutljivost zaznaval v dveh različnih smereh. Predlagana načela oblikovanja 3D tiskanih piezoelektričnih zaznaval omogočajo enoprocesno izdelavo geometrijsko kompleksnih zaznaval in ponujajo možnost vgradnje piezoelektričnih zaznavalnih elementov v različne 3D tiskane strukture z uporabo ciljnega nalaganja materiala brez dodatnih korakov.
Authors

Mladi raziskovalec

Tilen Košir, doktorski študent

  Ladisk, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
  tilen.kosir@fs.uni-lj.si
  +386 1 4771 228

Profesor

Janko Slavič, dr.

  Ladisk, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
  janko.slavic@fs.uni-lj.si
  +386 1 4771 226
jankoslavic     jankoslavic    
Scholar Home Xs