اثر لایه چینی پرینتر سه بعدی بر رفتار خمشی عملگر نرم با الیاف کولار پیچیده

عملگرهای پنوماتیکی نرم که از مواد هایپر الاستیک ساخته شده اند، مزایایی از جمله انعطاف پذیری بالا و ساخت آسان و کم هزینه نسبت به عملگرهای صلب رباتیک دارند و در زمینه های مختلفی از جمله صنایع فضایی، حمل و نقل و پزشکی ... مورد استفاده قرار می گیرند. طراحی و تحلیل رفتار این عملگرها به دلیلی ماهیت غیر خطی مواد هایپر الاستیک آن و روش های ساخت جدید افزایشی مانند پرینتر سه بعدی پروسه ای چالش برانگیز می اشد. در این مقاله، تاثیر جهت لایه چینی نازل پرینتر سه بعدی و فاصله گام الیاف کولار بر رفتار خمشی و تنش های عملگر نرم با استفاده از روش اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. عملگر نرم از ماده tpu با رفتار هایپرالاستیک ساخته شده و بوسیله الیاف پیچیده شده کولار و یک لایه با الیاف شیشه در زیر آن تقویت شده است. فشار تحریک ورودی به عملگر از 0 تا 100 کیلوپاسکال متغییر بوده و به دیواره داخلی آن اعمال شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، عملگر ساخته شده با جهت لایه چینی 90 درجه و فاصله گام 6 میلی متر با فشار تحریک 56 کیلو پاسکال به اندازه 352 درجه خم شده و فشار تحریک کمتری برای خم شدن نیاز دارد.