強化された骨のような3Dプリント充填構造:応用範囲が広がる可能性

強化された骨のような3Dプリント充填構造:応用範囲が広がる可能性


6か月前、オランダのデルフト工科大学とデンマーク工科大学が主導するヨーロッパのいくつかの大学が協力し、天然の骨の内部に似た3Dプリントの充填構造を生成できる新しいアルゴリズムを開発した。他の充填材と比較して、この充填材は 3D プリントの効率と完成品の強度の間でより優れたバランスを実現できます。現在、Antarctic Bear は、チームがこのアルゴリズムの「境界シェル」と「多孔質充填」をさらに最適化したことを知りました。このような改良はエンジニアリング設計やその他の用途に役立つ可能性があると研究者らは述べている。

このアルゴリズムは、3D プリント可能なモデルを生成するための 2 つの既存の方法、コーティングと充填に基づいています。前者は、定義された多孔質マトリックスで均一に満たされた最適化されたシェルを実現するために使用され、後者は、定義されたシェル内で最適化された不均一な充填構造を生成するために使用されます。この改良では、研究者らはアルゴリズムに 2 つの新しい設計変数セットを割り当てました。1 つはベースとコーティングを定義するセット、もう 1 つは充填構造を定義するセットです。つまり、シェルとフィリングの概念を高度に相関させ、両方の最適化を実現したのです。

改良されたアルゴリズムにより、さまざまな種類の 3D プリンターに適した最適化されたシェル フィル複合構造を自動的に生成できるほか、ターゲットの形状とサイズに基づいて完全に互換性のあるフィル パターンを生成することもできます。これにより、ユーザーは骨のような構造的完全性を備えた製品を簡単に作成できます。

「最適化されたシェル充填構造は、興味深い幾何学的パターンを示しています」と研究者らは説明しています。「たとえば、一軸荷重を受けたロッドでは、細長い充填構造が見つかりました。これらのロッドを接続するジョイントでは、クロス充填構造が観察されました。」

研究者たちは、このアルゴリズムは特に産業界で大きな応用の可能性があると考えており、これはデータによって裏付けられています。関連論文では、アルゴリズムによって生成されたシェル充填構造モデルが数値テストに合格し、同じ材料体積では、最適化された不均一充填構造の方が均一充填構造よりも優れたパフォーマンスを発揮すると述べています。このアルゴリズムにご興味がおありの場合は、Nanjixiong に連絡して関連論文をリクエストしてください。メール: [email protected]、カスタマー サービス QQ: 392908259、公式 WeChat: 3125836244。

さらに読む: 「新しい「骨充填」:3D 印刷の効率と印刷強度を向上できます」

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