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1. (WO2017032769) METHOD FOR ADDITIVE MANUFACTURING OF DIELECTRIC ELASTOMER ACTUATORS AND A PRINT HEAD FOR PERFORMING THE METHOD
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Pub. No.: WO/2017/032769 International Application No.: PCT/EP2016/069881
Publication Date: 02.03.2017 International Filing Date: 23.08.2016
IPC:
B05C 5/02 (2006.01) ,H01L 41/047 (2006.01) ,H01L 41/083 (2006.01) ,H01L 41/193 (2006.01) ,H01L 41/29 (2013.01) ,H01L 41/297 (2013.01)
[IPC code unknown for B05C 5/02][IPC code unknown for H01L 41/047][IPC code unknown for H01L 41/083][IPC code unknown for H01L 41/193][IPC code unknown for H01L 41/29][IPC code unknown for H01L 41/297]
Applicants:
FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V.; Hansastraße 27c 80686 München, DE
TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN [DE/DE]; Helmholtzstraße 10 01069 Dresden, DE
Inventors:
KÖCKRITZ, Tilo; DE
PASCHEW, Georgi; DE
POPP, Andreas; DE
REIMANN, Michael; DE
RICHTER, Andreas; DE
Agent:
PFENNING, MEINIG & PARTNER MBB; An der Frauenkirche 20 01067 Dresden, DE
Priority Data:
10 2015 216 340.726.08.2015DE
Title (EN) METHOD FOR ADDITIVE MANUFACTURING OF DIELECTRIC ELASTOMER ACTUATORS AND A PRINT HEAD FOR PERFORMING THE METHOD
(FR) PROCÉDÉ POUR LA FABRICATION GÉNÉRATIVE D'ACTIONNEURS DIÉLECTRIQUES EN ÉLASTOMÈRE ET TÊTE D'IMPRESSION PERMETTANT DE RÉALISER LE PROCÉDÉ
(DE) VERFAHREN ZUR GENERATIVEN HERSTELLUNG VON DIELEKTRISCHEN ELASTOMER-AKTOREN SOWIE EINEN DRUCKKOPF ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS
Abstract:
(EN) The invention relates to a method for additive manufacturing of dielectric elastomer actuators and a print head that can be used in said method. Layers of a base polymer A, in which electrically conductive components are contained in a portion at which the percolation threshold is exceeded, are individually applied using the print head and thus form an electrically conductive region or such a layer. Between layers or regions containing the electrically conductive components, a dielectric layer or such a region is formed. A print head is used to form at least layers or regions which contain electrically conductive components. In the print head a base polymer A and at least one additive C, with which a sufficient viscosity reduction is attainable for printing and which transforms to the gas phase at a maximum temperature of 80 °C, are supplied in metered form and mixed therein. The mixture formed from the base polymer A and the at least one additive C is conveyed through the print head to an outlet nozzle and, after discharge, a curing/cross-linking or hardening of the base polymer A and a transition to the gas phase of the at least one additive C still contained in the-based polymer A is achieved. Thus a layer-by-layer three-dimensional constructing of an elastically deformable electrically conductive layer or such a region is attained.
(FR) L'invention concerne un procédé pour la fabrication générative d'actionneurs diélectriques en élastomère ainsi qu'une tête d'impression pouvant y être mise en œuvre. Des couches d'un polymère de base A, comprenant des composants électro-conducteurs en une proportion où le seuil de percolation est dépassé, sont appliquées individuellement avec une tête d'impression, ce qui permet de former une zone électro-conductrice ou une couche de ce type. Une couche diélectrique ou une zone de ce type est formée entre des couches ou des zones contenant des composants électro-conducteurs. La tête d'impression permet de former au moins des couches ou des zones qui contiennent des composants électro-conducteurs. Un polymère de base A et au moins un additif C, qui permet d'atteindre une réduction de la viscosité suffisante pour une impression et qui passe en phase gazeuse à une température maximale de 80°C, sont amenés sous une forme dosée et sont mélangés dans la tête d'impression. Le mélange formé avec le polymère de base A et l'additif C ou les additifs C est transporté par la tête d'impression jusqu'à une buse de sortie et, après la sortie, une solidification/réticulation ou un durcissement du polymère de base A ainsi qu'une transformation de l'additif C ou des additifs C encore présents dans le polymère de base A en phase gazeuse sont obtenus. Une formation tridimensionnelle par couche d'une couche électro-conductrice déformable élastiquement ou d'une zone de ce type est ainsi réalisée.
(DE) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur generativen Herstellung von dielektrischen Elastomer-Aktoren sowie einen dabei einsetzbaren Druckkopf. Es werden Schichten eines Basis-Polymers A, in dem elektrisch leitende Bestandteile mit einem Anteil enthalten sind, bei dem die Perkolationsschwelle überschritten ist, einzeln mit einem Druckkopf aufgetragen und dabei ein elektrisch leitender Bereich oder eine solche Schicht ausgebildet. Zwischen Schichten oder Bereichen, die elektrisch leitende Bestandteile enthalten, wird eine dielektrische Schicht oder ein solcher Bereich ausgebildet. Zumindest Schichten oder Bereiche, die elektrisch leitende Bestandteile enthalten, werden mit einem Druckkopf ausgebildet. In den Druckkopf werden ein Basis-Polymer A sowie mindestens ein Additiv C, mit dem eine für ein Drucken ausreichende Reduzierung der Viskosität erreichbar ist und das bei einer Maximaltemperatur von 80 °C in die Gasphase übergeht, in dosierter Form zugeführt und darin vermischt. Die mit dem Basis-Polymer A und dem mindestens einen Additiv C gebildete Mischung werden durch den Druckkopf zu einer Austrittsdüse gefördert und nach dem Austreten werden eine Verfestigung/Anvernetzung oder Aushärtung des Basis-Polymers A sowie eine Überführung des noch im Basis-Polymer A enthaltenen mindestens einen Additivs C in die Gasphase erreicht. So wird eine schichtweise dreidimensionale Ausbildung einer elastisch verformbaren elektrisch leitenden Schicht oder eines solchen Bereiches erreicht.
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)