印刷电子实现智能传感器

康涅狄格大学(UConn)的联合技术研究中心和研究人员正在利用3D打印技术创建磨损传感器,该磨损传感器可以让操作员知道机器何时损坏。

新的智能传感器将包括嵌入组件中的印刷电子产品。图片由康涅狄格大学提供。


如果制造的未来取决于智能或互联的机器,那么这些机器将需要各种各样的传感器。的 联合技术研究中心 康涅狄格大学(UConn)的研究人员正在利用3D打印技术创建磨损传感器,该传感器可以让操作员知道机器何时损坏。

参与该项目的科学家正在使用直接写入技术和金属墨水来创建导电细丝的细线,这些细细线嵌入到3D打印的机器部件中。印刷电子设备在零件内创建一个传感器,可以检测磨损和其他类型的损坏。

“现在,我们可以将功能集成到组件中以使其更加智能。这些传感器可以检测任何磨损甚至腐蚀,并将该信息报告给最终用户。这有助于我们提高性能,避免失败,并 save costs,”UTRC研究与创新副主任Sameh Dardona说。

根据一个 发布 来自康涅狄格大学的传感器运行方式如下:

“银色细丝的平行线(每个都与一个微小的3D打印电阻器耦合)被嵌入到组件中。当施加电压时,互连线形成电路。随着线从表面越来越深地嵌入到组件中,每个新的线和电阻器都被分配越来越高的电压值。部件的任何损坏(例如运动部件的摩擦引起的磨损或磨损)都会切入一根或多根管线,从而在该阶段断开电路。折断的线越多,损坏越大。实时电压读数使工程师能够评估潜在的损坏和对组件的磨损,而不必拆开整台机器。”

在实际应用中,该技术可用于监测喷气发动机涡轮叶片的破裂或磨损,例如,通过检测未损坏的叶片损坏来监测’t otherwise visible.

该团队能够在测试中嵌入宽15微米,相距50微米的传感器线。他们还能够创建嵌入了磁性涂层或磁性材料的组件,并生产出各种形状和尺寸的组件。他们使用低温紫外线来固化磁体,与其他工艺相比,它们改善了磁性能。

您可以在中阅读有关该研究的更多信息 添加剂制造 and in the 磁性材料学报.

资源: 康涅狄格大学

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