3D drukas un tradicionālās industrijas režģa struktūra
1. Režģa struktūras raksturojums un enerģijas absorbcijas spēja
1) Viena no svarīgākajām režģa materiālu īpašībām ir enerģijas absorbcijas spēja, ko raksturo spēja absorbēt vai izkliedēt mehānisko enerģiju kompresijas laikā. Ir apstiprināts, ka lielākā daļa režģa struktūru, piemēram, piramīdas režģi, trīsdimensiju Kagome režģi, tetraedriska režģi un dimanta režģi, var sasniegt ļoti labu enerģijas absorbcijas veiktspēju, mainot ģeometriskos parametrus, piemēram, malu attiecību vai vienības šūnas izmēru. .
2) Ir pierādīts, ka projektējamiem sendvičpaneļiem ar režģa konstrukcijām ir lieliskas enerģijas absorbcijas īpašības. Papildus ģeometriskiem parametriem enerģijas absorbcijas veiktspēju var noregulēt arī ar sarežģītām konstrukcijām, piemēram, gradientu struktūrām, ar metāla putām pildītām struktūrām, daudzslāņu struktūrām un dažādām vienību šūnu struktūrām, kas ir izrādījušies efektīvākas enerģijas absorbcijas ziņā nekā viena režģis. efektīvas struktūras.
3) Metode, lai uzlabotu mehāniskās īpašības vai enerģijas absorbcijas spēju, ir modificēt mezglu struktūru, kas savieno statņus. Pakļaujot kompresijas vai trieciena slodzēm, parasti rodas sprieguma koncentrācija. Šī metode ir salīdzinoši vienkārša, taču tā var uzlabot metāla režģa struktūras enerģijas absorbcijas spēju
2. Tradicionālā procesa un 3D drukas režģa struktūras salīdzinājums
Ir vairāki paņēmieni metāla režģu konstrukciju izgatavošanai tradicionālajos procesos, tostarp štancēšana, ekstrūzijas -savienota stieples griešana, izplešanās lokšņu locīšana un ieguldījumu liešana. Papildus liešanai šajos paņēmienos jāizmanto savienošanas vai metināšanas paņēmieni, lai saliktu statņus, veidojot režģa struktūru. Apstrādes laikā savienojumi bieži ir jutīgi pret defektiem, piemēram, burbuļiem un mikroplaisām, kas izraisa režģa struktūras vispārējo mehānisko īpašību vājināšanos. Investīciju liešanas tehnoloģijai elektrolizatora konfigurācija nevar būt pārāk sarežģīta pašas tehnoloģijas ierobežojumu dēļ.
Režģim ir dažas unikālas īpašības, kas ir ļoti noderīgas, izstrādājot detaļas vai izstrādājumus, kurus gandrīz neiespējami atkārtot ar tradicionālajām projektēšanas metodēm. Pētījumi ir parādījuši, ka daudzgraudu struktūras ir līdz pat septiņām reizēm stiprākas nekā standarta režģa objekti atsevišķi, kas ir ievērojama stiprības atšķirība noteiktu ģeometriju pārkārtošanai, ko var sasniegt tikai ar 3D drukāšanu. Tika konstatēts, ka neviena cita ražošanas metode nevar radīt šīs struktūras.
3. Kāpēc izvēlēties 3D drukātās režģu struktūras
1) Samaziniet materiālu patēriņu
Režģu izmantošana dizainā var ievērojami samazināt izmantotā materiāla daudzumu, noņemot lielāko daļu materiāla ne-kritiskās vietās.
2) Viegls
Materiāla patēriņa samazināšana samazina svaru. Daudzos lietojumos detaļas vai komplekta svars parasti ir pēc iespējas mazāks. jo mazāk materiālu izmanto daļas izgatavošanai, tas ir līdzvērtīgs zemākai cenai
3) Enerģijas absorbcija
Režģa struktūrai ir daudzas īpašības, kas ir labvēlīgas enerģijas absorbēšanai. Mainot dažādu reģionu un pat šūnu veidu blīvumu, dizains var efektīvi absorbēt enerģiju dažādos virzienos. Sarežģītus režģu veidus var novirzīt un labāk sadalīt enerģiju vairākos virzienos, lai absorbētu trieciena spēkus, vienlaikus izmantojot moderno piedevu ražošanas sveķu dažādās īpašības.
4) Increase the surface area
Dažas lietojumprogrammas koncentrējas uz virsmas laukuma palielināšanu, nevis mehānisko izturību. Piemēram, galvenais mērķis var būt siltuma pārnese vai ķīmiskās reakcijas. Šeit ir noderīgas režģu struktūras, jo tās piešķir daļai vairāk virsmu, nepalielinot tās kopējo nospiedumu.
5) Osseointegrācija
This refers to a method of creating lattice structures in medical implants to promote bone growth. The resulting implant forms a stronger bond with the patient's own bone structure.
4. Režģa struktūras veids
Visas režģa pamatā ir vienības šūna. Šī ir atkārtota vienība, kas tiek atkārtota vairākos virzienos, veidojot veselumu. Režģu veidi ir sadalīti kategorijās, pamatojoties uz to īpašībām.
1) TPMS režģis
Trīskāršā perioda minimālās virsmas ( TPMS ) režģi tiek izveidoti , kad vienības šūna tiek ģenerēta , izmantojot trigonometriskos vienādojumus .
2) statņu režģis
Statņu režģis sastāv no savstarpēji savienotām sijām, kas savienotas dažādos modeļos, ko nosaka šūnas. Pīlārus var savienot ar kuba elementu virsotnēm, malām un skaldnēm, un dažādas šo savienojuma punktu kombinācijas rada dažādus veidus.
3) Plakanais režģis
Plakanais režģis ir vienkāršākais režģa veids un tiek izveidots, kad 2D vienības šūna tiek izspiesta 3D formātā. Visizplatītākais plakanā režģa veids ir šūnveida struktūra.
3D drukas režģu struktūras ir ideāls problēmas risinājums. Tam ir precīzi izstrādāta režģa struktūra, praktiski neierobežoti matricas materiāli, optimizētas īpašības, un to var izgatavot ar daudzām rūpnieciskām -mēroga tehnoloģijām, kas padara tos ideāli piemērotus izmantošanai automobiļu, medicīnas, sporta aprīkojumā, siltummaiņos, patēriņa produktos, kas ir svarīgi. lietojumprogrammas.
