Lekkie konstrukcje kratowe mają szerokie perspektywy zastosowań w zakresie obciążeń Łożysko, pochłanianie energii, izolacja cieplna i izolacja wstrząsów. Wykorzystanie druku 3D do wytwarzania konstrukcji kratowych charakteryzuje się wysoką wydajnością i elastycznością, a także stało się ważnym zastosowaniem w dziedzinie druku 3D. Jednak obecna zintegrowana drukowana struktura sieciowa ma problemy z anizotropią i usuwaniem materiału podporowego. Pierwsza z nich sprawia, że właściwości mechaniczne drukowanej w 3D struktury sieciowej są znacznie mniejsze niż wartość teoretyczna, a druga zwiększa czas i koszty obróbki końcowej.
Przestrzeń produkująca dużą strukturę kratową
Niedawno grupa badawcza mechaniki sprzężenia termicznego struktur przy Instytucie Mechaniki Chińskiej Akademii Nauk po raz pierwszy wprowadziła do technologii druku 3D metodę montażu blokującego w celu przygotowania struktury siatkowej, czyli poprzez „redukcję wymiarową” trójwymiarowa struktura kratownicowa jest przekształcana w dwuwymiarowy druk struktury prętowej, a następnie wykorzystuje metodę łączenia blokującego, aby złożyć dwuwymiarowe pręty w trójwymiarową strukturę kratową. Naukowcy wykorzystali procesy FDM i PolyJet do weryfikacji wyników i osiągnęli niesamowite wyniki.
Naukowcy wykorzystali tę metodę do przygotowania struktury sieciowej konfiguracji BCC dla technologii druku 3D Fused Deposition Molding (FDM), w której osiągnięto optymalny rozkład włókien w strukturze prętowej w porównaniu ze zintegrowaną drukowaną strukturą siatkową. Wytrzymałość wzrosła o 37.6 %-65.3%, moduł na ściskanie wzrósł o 11.4%-39.6%, a zdolność pochłaniania energii wzrosła o 67%-270%.
Oprócz poprawy właściwości mechanicznych metoda ta pozwala również uzyskać lepszą jakość powierzchni, a chropowatość powierzchni struktury sieciowej jest mniejsza. Naukowcy z powodzeniem przewidzieli także szczytową wytrzymałość i moduł ściskania zazębiającej się struktury siatkowej oraz integralnej struktury siatkowej druku w pewnym zakresie.
Struktura igłowa drukowana technologią Polyjet zapewnia również poprawę właściwości mechanicznych. W porównaniu ze strukturą zintegrowanego drukowania wytrzymałość na ściskanie wzrasta o ponad 100%, a zdolność pochłaniania energii wzrasta o 72% ~ 186%. Ponieważ proces drukowania nie wymaga pomocy materiałów pomocniczych, czas drukowania i materiały eksploatacyjne są skrócone o ponad 80%.
Ponieważ wszystkie pręty struktury sieciowej są drukowane wzdłuż niepodpartego lub optymalnego kierunku, ogólne właściwości mechaniczne zmontowanej struktury sieciowej ulegają poprawie. Badacze ustalili cztery typy modeli teoretycznych mechanicznych właściwości ściskania poza płaszczyzną konfiguracji sieci. Wyniki badań pokazują, że wytrzymałość na ściskanie zazębionej konstrukcji kratowej jest zbliżona do teoretycznej wytrzymałości na ściskanie.
Oczywiście nie wszystkie produkty siatkowe nadają się do przygotowania tej metody montażu blokującego. Badania te faktycznie dają możliwość wydajnego przygotowania wielkoskalowych, drukowanych w 3D struktur siatkowych o doskonałych właściwościach mechanicznych.
Link do tego artykułu: Poczyniono znaczne postępy w badaniach nad strukturą matrycy punktowej druku 3D
Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com
PTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji 
