力学在3D打印点阵结构研究上有着怎样的进展

质轻点阵结构在承重、吸能、隔热保温、隔振等众多行业拥有关键的应用前景,传统式的制备方式 如冲压模具成形、熔模铸造等对点阵结构的原材料挑选、杆件规格和构形挑选都是有众多的规定,进而牵制了其进一步的工程项目运用。近些年伴随着3D打印技术性的迅速发展趋势,这类高效率、灵便的技术性刚开始被愈来愈多的运用于点阵结构的制备。殊不知,现阶段普遍选用的一体化打印的点阵结构通常存有着比较严重的各种各样和支撑点原材料除去的难题,前面一种促使3D打印点阵结构的物理性能远低于标准偏差,后面一种则明显提升了后处理工艺的時间与成本费。

前不久中科院结构力学研究室热结构藕合结构力学研究组初次将嵌锁组装方式 引进3D打印技术性中制备点阵结构,即根据将三维点阵结构“特征提取”,转换为二维杆件结构打印,再选用嵌锁组装方式 将二维杆件组装成三维的点阵结构。科学研究工作人员选用该方式 ,对于熔化堆积成形(FDM)这类更为普遍的3D打印技术性,制备了BCC构形点阵结构,完成了杆件结构中化学纤维的最佳遍布,对比于一体化打印的点阵结构抗压强度提高了37%-65%。

进一步将该方式 扩展到高聚物喷涌成形(PolyJet)技术性中,制备了BCC、BCC-Z、FCC、Octet四类典型性的点阵结构,完成了不一样构形的PolyJet点阵结构中杆件的最好打印方位(X-Y平面图)。

该方式 取得成功解决了3D打印点阵结构中存有的各种各样难题,完成了点阵结构物理性能的大幅度提高,缩小抗压强度提高均在100%之上,比吸能提高了72%~186%。另外,因为打印全过程不用支撑点原材料的輔助,打印時间和打印耗品均减少了80%之上。

 学者创建了四类点阵构形面外缩小物理性能的理论模型,实验结果显示,嵌锁组装点阵结构的缩小抗压强度与基础理论缩小抗压强度十分贴近。该科学研究工作中为高效率制备物理性能出色的尺寸较大三d打印点阵结构出示了很有可能。

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