Duńscy naukowcy opracowują nowe sposoby wypełnienia wydruków 3D, inspirując się strukturami kości

0

Wypełnienie drukowanego w 3D modelu jest jednym z najważniejszych parametrów, który definiuje wytrzymałość naszego obiektu. Co ważne nie liczy się tutaj tylko procent wypełnienia, ale też jego struktura. Z tego właśnie powodu większość bardziej „profesjonalnych” slicerów udostępnia użytkownikom możliwość złożonej konfiguracji tego parametru, tak aby każdy mógł dobrać go do potrzeb swojego projektu. Jak to zwykle bywa, najlepsze rozwiązania nasuwa nam przyroda. Dlatego właśnie jednym z najpopularniejszych rodzajów wypełnienia jest ten bazujący na strukturze plastra miodu. Duńscy naukowcy również skorzystali z dobrodziejstw natury i opracowali wypełnienie inspirowane budową wewnętrzną kości.

Wielu początkujących użytkowników drukarek 3D oraz osób nie mających z tą technologią nic wspólnego, wychodzi z założenia, żeby wydruk był jak najbardziej wytrzymały, to jego wypełnienie należy ustawić na 100%. Wielokrotnie spotykałem się z prośbami wydruków w takich właśnie ustawieniach. Jak podpowiada nam jednak wspomniana we wstępie przyroda nie jest to rozwiązanie optymalne. Do tego samego wniosku doszli naukowcy z kilku czołowych, duńskich uniwersytetów.

W ramach przeprowadzonego przez nich projektu badawczego opracowali nowy sposób tworzenia struktur wypełnienia, przypominający porowatą strukturę wewnętrzną kości. Sprawia to, że jesteśmy w stanie uzyskać możliwie najwyższą wytrzymałość przy możliwie najniższej wadze obiektu. Rozwiązanie to może znaleźć zastosowanie na drukarkach 3D, działających w różnych technologiach.

Metoda bazuje na łączeniu ze sobą dwóch traktowanych oddzielnie struktur, wypełnienia oraz powłok tworzących to wypełnienie. Oba te „parametry” są bardzo istotne i powiązane ze sobą. Powłoka zewnętrzna, która wypełniona jest równomiernie strukturą porowatą oraz samo wypełnienie, w którym znajdują się niejednolicie rozmieszczone pustki o różnych rozmiarach oraz kształtach stanowią integralną całość. Po zdefiniowaniu parametrów wypełnienia oraz jego powłoki zewnętrznej następuje symulacja mająca na celu dwukierunkową optymalizację wewnętrznego rozkładu gęstości. Nowy rodzaj wypełnienia dostosowuje się do konkretnego modelu, dlatego też w każdym obiekcie może wyglądać ono inaczej i tworzyć nieco inne struktury geometryczne.

Opracowana metoda powinna znaleźć swoje zastosowanie przede wszystkim we wszelkiego rodzaju projektach inżynierskich, w których lekkość, a zarazem wytrzymałość obiektów odgrywa kluczową rolę.

Źródło: www.3ders.org

Udostępnij.

O autorze

Łukasz Długosz

Łukasz Długosz – Pasjonat druku 3D, nowych technologii oraz gier komputerowych. Właściciel sklepu z filamentami i drukarkami 3D – filaments4U.com.