研究目的
研究一种利用激光切割技术设计和生产定制气动装置的方法,适用于需要成本效益、设计灵活性、快速原型制作和MRI兼容性的应用场景。
研究成果
该研究证明了采用激光切割技术设计和生产定制气动装置的可行性,适用于快速原型制作和MRI兼容应用。这些装置达到了功能性能指标,但在效率和切换频率方面仍有改进空间。
研究不足
为确保无泄漏运行,需精确的尺寸和公差,但受材料特性和激光切割精度的限制。最大切换频率受阀门气流和管道尺寸的制约。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光切割技术,使用丙烯酸、乙缩醛和类橡胶材料设计并制作气动装置(阀门、气缸和步进电机)。
2:样本选择与数据来源:
所选材料因其特性适合激光切割和气动应用。
3:实验设备与材料清单:
激光切割机、丙烯酸、乙缩醛、硅橡胶、Trotec激光橡胶、聚氨酯管、螺丝和密封剂。
4:实验步骤与操作流程:
设计并激光切割部件,组装气动装置,测量力、切换频率和气流等属性。
5:数据分析方法:
对力测量进行线性拟合,计算步进电机的效率,并通过实验确定最大切换频率。
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Laser cutter
Used to cut and engrave materials for the pneumatic devices.
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Acrylic
Plexiglas, Perspex
Material used for housing and pistons in pneumatic devices.
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Acetal
Delrin, Ertacetal
Material used for housing and pistons in pneumatic devices.
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Silicone rubber
Used for sliding seals within the bore.
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Trotec laserrubber
Trotec
Rubber-like material intended for laser-engraving stamps, used for seals.
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Polyurethane tubing
2 or 4 mm
Used to supply air to the chambers.
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Hextronic HXT900
HXT900
Hextronic
Low-cost micro servo used to rotate the valve wheel.
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Modelcraft YH-3009
YH-3009
Modelcraft
Low-cost micro servo used to rotate the valve wheel.
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