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代尔夫特理工大学3D打印微结构梯度2021-12-16 00:55

本文摘要:据了解,来自TUDelft的一批研究人员进一步优化了3D打印机微结构分级的流程。很多人都在研究这个问题,因为层次密度可以很好的利用质量。 骨骼就是一个很好的例子:骨骼密度越高,压力越大,重量越轻。因此,骨骼的强度重量比很高,在必要的地方是刚性的,而在其他地方则更软。密度的变化是微结构梯度,整个自然界都有,但是这些梯度对于3D打印机来说已经证明是比较困难的。

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据了解,来自TUDelft的一批研究人员进一步优化了3D打印机微结构分级的流程。很多人都在研究这个问题,因为层次密度可以很好的利用质量。

骨骼就是一个很好的例子:骨骼密度越高,压力越大,重量越轻。因此,骨骼的强度重量比很高,在必要的地方是刚性的,而在其他地方则更软。密度的变化是微结构梯度,整个自然界都有,但是这些梯度对于3D打印机来说已经证明是比较困难的。

产生微结构梯度的主要障碍是给定相邻元素的相容性;微结构之间必须有物理上的联系,但密度不同,几何形状也不一定有很好的偏移,也就是说有些单元会识别相邻的不同层次的单元。这不会导致结构完整性问题,并且可能会在3D打印机期间和之后导致问题。

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解决方法主要是计算和算法,因为最差的3D打印机硬件完全可以产生任何几何形状。诀窍是创建几何图形。TUDelft团队试图“找到多种优化微结构之间的最佳联系”他们做到了。他们的方法“同时优化了单元和相邻单元的物理特性,以确保材料连接和平滑变化的物理特性。

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”他们通过植入一个带有3D打印机的原型来展示他们的方法,其中中心区域非常密集,但它逐渐变得更加多孔,并面向零件的外部。功能性脱位可促进骨植入界面的骨向内生长,同时保持结构完整性并降低骨向内生长区域的机械性能研究人员的分层微结构优化流程将很好地服务于医疗和航空航天行业,轻量化性能将获得最低的赞誉。

最后,这些密度梯度将被添加为3D建模软件或切片程序或两者的特征。设计师需要像在Photoshop中一样,自由选择起点、起点、交错范围和方向,然后用它来密度交错3D打印机对象。问题是,谁先实现这个功能?。


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