أجهزة كهرضغطية سيراميكية ثلاثية الأبعاد

السيراميك الكهرضغطي عبارة عن مواد وظيفية يمكنها تحقيق التحويل المتبادل للطاقة الميكانيكية والطاقة الكهربائية. يتم استخدامها على نطاق واسع في أجهزة الاستشعار والمحركات ومحولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية وغيرها من المجالات. ومع ذلك، فإن قوالب الضغط الجاف التقليدية وقولبة الأشرطة وغيرها من العمليات محدودة بالقوالب وأدوات القطع، مما يجعل من الصعب إنشاء هياكل ثلاثية الأبعاد معقدة ومسام متدرجة وأشكال هندسية مخصصة.

في الوقت الحاضر، من خلال تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك المعالج بالضوء DLP، يمكن لمواد السيراميك الكهرضغطية مثل PZT، تيتانات الباريوم، نيوبات الصوديوم والبوتاسيوم، وما إلى ذلك اختراق عنق الزجاجة وتحقيق قفزة دقيقة "من المسحوق إلى الأجزاء الوظيفية". توضح حالات الطباعة التالية الإمكانيات التقنية للسيراميك الكهرضغطي في التصميمات الهيكلية المختلفة وسيناريوهات التطبيق.

— 1. محول نيوبات الصوديوم والبوتاسيوم —

البوتاسيوم الصوديوم نيوبات مجموعة شعرية دورية. وهي تتألف من شبكات متعددة الوحدات مرتبة بشكل متكرر.

مناسبة للبلورات الصوتية، ومرشحات المواد الخارقة، وأجهزة التحكم في الموجات المرنة، وهياكل تقليل الاهتزاز الذكية. يمكن للشبكة الدورية أن تنتج تأثير فجوة النطاق لمنع أو توجيه الموجات الصوتية/الموجات المرنة في نطاقات تردد محددة.

— 2. هيكل مجوف معقد من تيتانات زركونات الرصاص —

هيكل معقد PZT مصمم بشبكة مجوفة ثلاثية الأبعاد. الجزء الداخلي عبارة عن شبكة مسامية مستمرة، والجزء الخارجي عبارة عن طوبولوجيا خفيفة الوزن.

مناسبة لأجهزة الاستشعار الكهرضغطية خفيفة الوزن، والهياكل العظمية الكهرضغطية الإلكترونية، والأجزاء الهيكلية لحصاد الطاقة، وأجهزة تقليل الاهتزاز والضوضاء. يقلل الهيكل المجوف بشكل كبير من الكثافة المكافئة مع الحفاظ على قدرة الاستجابة الكهرضغطية.

— 3. حلقة تيتانات زركونات الرصاص —

- 4. موصل أنبوبي متعدد القنوات من تيتانات الباريوم -

— 5. تيتانات الباريوم الكريستال الصوتي ثلاثي الأبعاد —

يمكن استخدامه للمرشحات الصوتية الدقيقة، وأجهزة عزل الضوضاء، وكتل اختبار المقارنة للاختبار غير المدمر بالموجات فوق الصوتية، وتجويف الرنين للثلاجات الحرارية الصوتية. يتيح هيكل فجوة النطاق ثلاثي الأبعاد إمكانية معالجة الموجات الصوتية شاملة الاتجاهات

— 6. الهرم الرباعي تيتانات الباريوم —