«Понимая точную прочность этих структур, заполненных гироидами, мы можем сократить использование материалов и повысить производительность во всех отраслях».
Инженеры из Университета штата Мэн разрабатывают новый метод для более точного прогнозирования прочности легких 3D-печатных объектов. Это исследование, проведенное в университетском Центре перспективных конструкций и композитов (ASCC), позволит проектировщикам создавать более прочные и надежные компоненты, контролируя прочность при облегчении практически любого пластикового компонента.
Исследовательская группа состояла из Филипа Бина, инженера-исследователя ASCC, и Сентила Вела, профессора машиностроения, а также Роберто Лопеса-Анидо, профессора гражданского строительства.
Их исследование, опубликованное в журнале Progressive Additive Manufacturing, объединяет передовое компьютерное моделирование с физическими экспериментами, чтобы обеспечить более полное понимание того, как эти детали будут работать под нагрузкой.
Они сосредоточились на гироидном заполнении, сложной, повторяющейся внутренней структуре, обычно используемой в 3D-печати для минимизации веса при сохранении структурной целостности. Используя компьютерное моделирование для анализа реакции гироида на различные силы, команда подтвердила эти прогнозы с помощью экспериментов на 3D-печатных прототипах.
Полученные результаты дают представление о том, как этот сложный внутренний шаблон влияет на общую производительность детали; Этот фактор часто невозможен при использовании традиционных аналитических методов.
«Эта работа позволяет нам проектировать 3D-печатные детали с большей уверенностью и эффективностью», — сказал Бин, один из ведущих исследователей. «Понимая точную прочность этих структур, заполненных гироидами, мы можем сократить использование материалов и повысить производительность во всех отраслях».
Ожидается, что этот метод принесет значительную пользу отраслям, требующим прочных и легких материалов, включая аэрокосмическую промышленность, автомобилестроение и производство медицинского оборудования.