CƠ CẤU MỀM ĐƯỢC CHẾ TẠO TỪ PHƯƠNG PHÁP PHUN ÉP NHỰA

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày quá trình thực nghiệm và phân tích đặc tính đàn hồi của cơ cấu mềm dạng compliant mechanism được chế tạo bằng vật liệu nhựa PA6 (Polyamide 6) có gia cường sợi thủy tinh (Glass Fiber – GF) với các tỷ lệ khác nhau: 0%, 5%, 15%, 20% và 30%. Các mẫu được đo mô-men xoắn tương ứng với các góc quay từ 0° đến 275° nhằm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sợi thủy tinh đến khả năng chịu tải và biến dạng đàn hồi. Kết quả cho thấy mẫu PA6 không gia cường (0%GF) có khả năng biến dạng lớn, mô-men tăng dần theo góc quay với đặc tính phi tuyến, trong khi mẫu PA6-5%GF thể hiện độ cứng cao hơn và khả năng truyền lực tốt hơn ở vùng biến dạng lớn. Sự gia cường bằng sợi thủy tinh giúp tăng mô-men cực đại và độ ổn định cơ học, song làm giảm nhẹ tính linh hoạt tổng thể. Kết quả nghiên cứu là cơ sở quan trọng cho việc thiết kế và tối ưu hóa cơ cấu mềm bằng vật liệu composite nền nhựa, hướng tới ứng dụng trong robot mềm, cơ cấu truyền động linh hoạt và các thiết bị cơ điện tử có yêu cầu biến dạng đàn hồi lớn

Title

THE SOFT MECHANISM IS FABRICATED USING THE PLASTIC INJECTION MOLDING PROCESS

Abstract

This study presents an experimental investigation and analysis of the elastic behavior of a compliant mechanism fabricated from PA6 (Polyamide 6) reinforced with glass fibers (GF) at various contents of 0%, 5%, 15%, 20%, and 30%. The torque response was measured at different rotation angles ranging from 0° to 275° to evaluate the influence of fiber content on load-bearing capacity and elastic deformation. The results show that the unreinforced PA6 (0%GF) exhibits high flexibility with a nonlinear increase in torque as the rotation angle increases, whereas the PA65%GF samples demonstrate higher stiffness and improved torque transmission in large deformation ranges. Glass fiber reinforcement enhances maximum torque and structural stability but slightly reduces overall flexibility. These findings provide a valuable basis for designing and optimizing soft mechanisms made from polymer composite materials, targeting applications in soft robotics, flexible actuators, and electromechanical systems requiring large elastic deformation