למבני סריג קלים יש סיכויי יישום רחבים בתחומי העומס מֵסַב, ספיגת אנרגיה, בידוד חום ובידוד זעזועים. השימוש בהדפסת תלת מימד לייצור מבני סריג הוא בעל מאפיינים של יעילות וגמישות גבוהים, והפך ליישום חשוב גם בתחום ההדפסה התלת מימדית. עם זאת, למבנה הסריג המודפס המשולב הנוכחי יש בעיות של אניזוטרופיה והסרת חומרי תמיכה. הראשון הופך את המאפיינים המכניים של מבנה הסריג המודפס בתלת-ממד פחות בהרבה מהערך התיאורטי, והשני מגדיל את הזמן והעלות של עיבוד שלאחר.
ייצור חלל מבנה סריג גדול
לאחרונה, קבוצת המחקר של מכניקת צימוד מבנה תרמי של המכון למכניקה של האקדמיה הסינית למדעים הציגה לראשונה את שיטת ההרכבה המשתלבת בטכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית להכנת מבנה הסריג, כלומר באמצעות "הפחתת הממדיות" של מבנה הסריג התלת מימדי, הוא מומר להדפסת מבנה מוט דו מימדי, ולאחר מכן השתמש בשיטת ההרכבה המשתלבת כדי להרכיב את המוטות הדו מימדיים למבנה סריג תלת מימדי. החוקרים השתמשו בתהליכי FDM ו- PolyJet כדי לאמת את התוצאות, והשיגו תוצאות מדהימות.
החוקרים השתמשו בשיטה זו כדי להכין מבנה סריג בתצורת BCC עבור טכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית של Fused Deposition Molding (FDM), אשר השיגה פיזור אופטימלי של סיבים במבנה המוט, בהשוואה למבנה הסריג המודפס המשולב החוזק גדל ב-3 %-37.6%, מודול הדחיסה גדל ב-65.3%-11.4%, וכושר ספיגת האנרגיה גדל ב-39.6%-67%.
בנוסף לשיפור המאפיינים המכניים, שיטה זו משיגה גם איכות פני שטח טובה יותר, וחספוס פני השטח של מבנה הסריג נמוך יותר. החוקרים גם חזו בהצלחה את שיא חוזק ומודול הדחיסה של מבנה הסריג המשתלב ומבנה סריג ההדפסה האינטגרלי בטווח מסוים.
מבנה מטריצת הנקודות המודפס בטכנולוגיית Polyjet משיג גם שיפור של תכונות מכניות. בהשוואה למבנה של הדפסה משולבת, חוזק הדחיסה גדל ביותר מ-100%, ויכולת ספיגת האנרגיה גדלה ב-72% ~ 186%. מאחר שתהליך ההדפסה אינו מצריך סיוע בחומרים תומכים, זמן ההדפסה וחומרי ההדפסה מתכלים מצטמצמים ביותר מ-80%.
מכיוון שכל הסורגים של מבנה הסריג מודפסים לאורך הכיוון הלא נתמך או האופטימלי, התכונות המכניות הכוללות של מבנה הסריג המורכב משתפרות. החוקרים הקימו ארבעה סוגים של מודלים תיאורטיים של תכונות מכאניות דחיסה מחוץ למישור של תצורת הסריג. תוצאות הבדיקה מראות כי חוזק הלחיצה של מבנה הסריג המורכב משתלב קרוב לחוזק הלחיצה התיאורטי.
כמובן, לא כל מוצרי הסריג מתאימים להכנה של שיטת הרכבה משתלבת זו. מחקר זה למעשה מספק את האפשרות להכנה יעילה של מבני סריג מודפסים בתלת מימד בקנה מידה גדול עם תכונות מכניות מצוינות.
קישור למאמר זה: התקדמות משמעותית נעשתה במחקר של מבנה מטריצת נקודות להדפסת תלת מימד
הצהרת הדפסה חוזרת: אם אין הנחיות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. נא לציין את המקור להדפסה חוזרת: https://www.cncmachiningptj.com
PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית