3D spausdinimo ir tradicinės pramonės grotelių struktūra
1. Grotelių struktūros charakteristikos ir energijos sugėrimo geba
1) Viena iš svarbiausių grotelių medžiagų savybių yra energijos sugėrimo geba, kuriai būdinga savybė absorbuoti arba išsklaidyti mechaninę energiją gniuždant. Patvirtinta, kad dauguma gardelių struktūrų, pvz., piramidės gardelės, trimatės Kagome gardelės, tetraedrinės gardelės ir deimantinės gardelės, gali pasiekti labai gerą energijos sugerties našumą pakeitus geometrinius parametrus, tokius kaip kraštinių santykis arba vieneto elemento dydis. .
2) Taip pat buvo įrodyta, kad suprojektuotos daugiasluoksnės plokštės su grotelių struktūromis pasižymi puikiomis energijos sugėrimo savybėmis. Be geometrinių parametrų, energijos sugerties efektyvumą taip pat galima reguliuoti sudėtingomis struktūromis, tokiomis kaip gradientinės struktūros, metalo putplasčio užpildytos struktūros, daugiasluoksnės struktūros ir skirtingos vienetinių elementų struktūros, kurios, kaip įrodyta, yra efektyvesnės energijos sugėrimui nei vienos gardelės. efektyvios struktūros.
3) Mechaninių savybių arba energijos sugerties pajėgumo pagerinimo būdas yra modifikuoti mazgo struktūrą, jungiančią statramsčius. Veikiant suspaudimo ar smūgio apkrovoms, dažniausiai susidaro įtempių koncentracija. Šis metodas yra gana paprastas, tačiau jis gali pagerinti metalo grotelių struktūros energijos sugerties pajėgumą
2. Tradicinio proceso ir 3D spausdinimo gardelės struktūros palyginimas
Yra keletas metalinių grotelių konstrukcijų gamybos įprastų procesų metodų, įskaitant štampavimą, ekstruzijos{0}}sujungimo vielos pjovimą, plėtimosi lakštų lankstymą ir liejimą. Be liejimo, taikant šiuos metodus reikia naudoti sujungimo arba suvirinimo būdus, kad būtų galima surinkti statramsčius ir suformuoti grotelių struktūrą. Apdorojimo metu jungtys dažnai yra jautrios defektams, tokiems kaip burbuliukai ir mikroįtrūkimai, dėl kurių susilpnėja bendros grotelių struktūros mechaninės savybės. Investicinio liejimo technologijai elektrolizatoriaus konfigūracija negali būti pernelyg sudėtinga dėl pačios technologijos apribojimų.
Grotelės turi keletą unikalių savybių, kurios yra labai naudingos kuriant dalis ar gaminius, kurių beveik neįmanoma pakartoti naudojant tradicinius projektavimo būdus. Tyrimai parodė, kad daugiasluoksnės struktūros yra iki septynių kartų stipresnės už standartinius grotelių objektus pavieniui, o tai yra reikšmingas stiprumo skirtumas pertvarkant tam tikras geometrijas, kurias galima pasiekti tik 3D spausdinimu. Buvo nustatyta, kad jokiu kitu gamybos metodu šių konstrukcijų nepavyktų sukurti.
3. Kodėl verta rinktis 3D spausdintas grotelių struktūras
1) Sumažinkite medžiagų naudojimą
Naudojant groteles projektuojant galima labai sumažinti naudojamos medžiagos kiekį pašalinus didžiąją dalį medžiagos iš ne-kritinių sričių.
2) Lengvas
Sumažinus medžiagų naudojimą, sumažėja svoris. Daugeliu atvejų detalės ar mazgo svoris paprastai yra kuo mažesnis. kuo mažiau medžiagos sunaudota detalei sukurti, tolygu mažesnei kainai
3) Energijos sugėrimas
Grotelių struktūra turi daug savybių, naudingų sugerti energiją. Keičiant skirtingų regionų ir net ląstelių tipų tankį, dizainas gali efektyviai sugerti energiją įvairiomis kryptimis. Sudėtingus grotelių tipus galima nukreipti ir geriau paskirstyti energiją keliomis kryptimis, kad būtų sugertos smūgio jėgos, kartu išnaudojant įvairias šiuolaikinių priedų gamybos dervų savybes.
4) Padidinkite paviršiaus plotą
Kai kuriose programose daugiausia dėmesio skiriama paviršiaus ploto padidinimui, o ne mechaniniam stiprumui. Pavyzdžiui, pagrindinis tikslas gali būti šilumos perdavimas arba cheminės reakcijos. Grotelių konstrukcijos čia yra naudingos, nes suteikia daliai daugiau paviršių, nepadidindamos jos bendro ploto.
5) Osteointegracija
Tai reiškia medicininių implantų grotelių struktūrų kūrimo metodą, skatinantį kaulų augimą. Gautas implantas suformuoja stipresnį ryšį su paties paciento kaulų struktūra.
4. Grotelių struktūros tipas
Visos grotelės yra pagrįstos vienetine ląstele. Tai pasikartojantis vienetas, kartojamas keliomis kryptimis, kad būtų sudaryta visuma. Grotelių tipai skirstomi į kategorijas pagal jų savybes
1) TPMS gardelė
Trigubo periodo minimalaus paviršiaus ( TPMS ) gardelės sukuriamos , kai vienetinis langelis generuojamas naudojant trigonometrines lygtis
2) statramsčio grotelės
Atramų grotelės susideda iš tarpusavyje sujungtų sijų, sujungtų įvairiais modeliais, kuriuos nustato ląstelės. Stulpai gali būti sujungti kubo elementų viršūnėmis, briaunomis ir paviršiais, o skirtingos šių jungties taškų kombinacijos lemia skirtingus tipus.
3) Plokštuminė gardelė
Plokštuminė gardelė yra paprasčiausias gardelės tipas ir sukuriama, kai 2D vieneto ląstelė išspaudžiama į 3D. Labiausiai paplitęs plokščių gardelių tipas yra korio struktūra.
3D spausdinimo grotelių struktūros yra idealus problemos sprendimas. Jis turi tiksliai sukonstruotą grotelių struktūrą, praktiškai neribotą matricų medžiagų skaičių, optimizuotas savybes ir gali būti pagamintas naudojant daugybę pramoninių-masto technologijų, todėl puikiai tinka naudoti automobilių, medicinos, sporto įrangoje, šilumokaičiuose, plataus vartojimo produktuose, kurie svarbūs. programos.
