研究人员探讨：利用SLA添加剂技术和V2耐用树脂开发3D结构

据国外媒体报道，最近发表在《材料》杂志上的一篇论文概述了一些创新的实验研究，主要是关于使用SLA添加剂技术和V2耐用树脂V2开发3D结构。

(来源:AZOM)

本文旨在通过准静态轴压试验，比较和评价一系列具有不同特性的拓扑结构，包括压缩曲线、变形过程和能量吸收参数。

通过添加制造产生的微晶晶格结构提供了物理性能的独特组合，例如重量轻、高水平的抗冲击性、抗压强度和能量吸收。通过改变形状，这些结构的性质也可以改变和优化，以适应一系列的应用和设置。

文中引用了一些研究。这些研究评估了通过3D增量立体光刻(SLA)印刷的晶格结构中相关变化对相对密度的影响。

Autodesk Netfabb 2021中设计的点阵结构有以下拓扑结构:(a)网格；六边形；(c)Star；Tetra(e)小梁状，以及扩大的光束形状。(来源:AZOM)

结果表明，具有均匀相对密度分布的均匀结构在所有印刷形状中具有最高的初始刚度。然而，不同相对密度的梯度设计将显著提高晶格在高压应力下的刚度和能量吸收能力。

为了确定在各种应用中最有利的设计，并确保这些结构具有强的力学性能，需要持续的研究和分析。

为了促进这方面的工作，对光固化快速成型(SLA)和V2耐久树脂印刷的五种梁结构进行了评价。每种结构都表现出一种规则的单元拓扑，这些单元周期性地连接和重复，既保持了相对基本的设计，又尽可能灵活地提供不同的拓扑特性。

这些结构本身由Autodesk Netfabb 2021软件生成。这些不同类型的3D打印结构分别被描述为网格、六边形、星形、四边形和小梁形。每个结构由具有相同公称直径的圆形横截面的相互连接的梁组成。分别在样品的顶部和底部打印两块平板。每个结构测试了五个样本，总共讨论了25个样本。

结构生成后，进行准静态轴压试验，通过试验中记录的压缩曲线阐述基本材料和吸能性能，比较梁的变形过程。

研究发现，在很大程度上，单个结构的打印质量取决于其特定的拓扑结构及其在打印机工作空间中的方向。比如使用小梁结构时，打印错误率最高；当使用网格结构时，打印错误率最低。同时，星型和四向拓扑没有那么多打印质量问题。

研究还发现，在线性范围内，网格和星形拓扑显示出最强的初始局部极限力和最高的刚度。

也许最值得注意的是，研究表明，当使用梁与负载轴对齐的结构时，有必要施加更高的负载来缩短它。一旦梁弯曲并失去稳定性，可以观察到力的显著下降。发现网格拓扑尤其如此，显示出最高的最大力和急剧减小。

因为所研究的六边形和四向拓扑不包括面向负载轴的梁，所以从压缩曲线的线性部分的过渡可以看出，它们非常平滑，这可能是由于弯曲能力。

通过分析不同结构的能量吸收参数，可以看出星形和六边形拓扑的压缩性能最好，而小梁拓扑的压缩性能相同。相反，四路拓扑在这方面表现最差。

研究发现，网格结构具有很强的抗压碎力，这主要是由于其初始极限力。

这项工作深化了晶格结构及其应用的研究。这些材料具有巨大的技术潜力，特别是在航空、汽车、航天等行业。在这些行业中，需要在结构强度和部件重量之间取得精确的平衡，只有使用增材制造工艺才能提高相关潜力。

随着现代工业的持续快速发展，需要通过非传统技术探索一系列的结构挑战，必须以尽可能低的重量实现最耐用、最刚性的机械结构。这将推动相关的持续研究，即利用增材制造方法制造材料和复杂空间结构。据国外媒体报道，最近发表在《材料》杂志上的一篇论文概述了一些创新的实验研究，主要是关于使用SLA添加剂技术和V2耐用树脂V2开发3D结构。

(来源:AZOM)

本文旨在通过准静态轴压试验，比较和评价一系列具有不同特性的拓扑结构，包括压缩曲线、变形过程和能量吸收参数。

通过添加制造产生的微晶晶格结构提供了物理性能的独特组合，例如重量轻、高水平的抗冲击性、抗压强度和能量吸收。通过改变形状，这些结构的性质也可以改变和优化，以适应一系列的应用和设置。

文中引用了一些研究。这些研究评估了通过3D增量立体光刻(SLA)印刷的晶格结构中相关变化对相对密度的影响。

Autodesk Netfabb 2021中设计的点阵结构有以下拓扑结构:(a)网格；六边形；(c)Star；Tetra(e)小梁状，以及扩大的光束形状。(来源:AZOM)

结果表明，具有均匀相对密度分布的均匀结构在所有印刷形状中具有最高的初始刚度。然而，不同相对密度的梯度设计将显著提高晶格在高压应力下的刚度和能量吸收能力。

为了确定在各种应用中最有利的设计，并确保这些结构具有强的力学性能，需要持续的研究和分析。

为了促进这方面的工作，对光固化快速成型(SLA)和V2耐久树脂印刷的五种梁结构进行了评价。每种结构都表现出一种规则的单元拓扑，这些单元周期性地连接和重复，既保持了相对基本的设计，又尽可能灵活地提供不同的拓扑特性。

这些结构本身由Autodesk Netfabb 2021软件生成。这些不同类型的3D打印结构分别被描述为网格、六边形、星形、四边形和小梁形。每个结构由具有相同公称直径的圆形横截面的相互连接的梁组成。分别在样品的顶部和底部打印两块平板。每个结构测试了五个样本，总共讨论了25个样本。

结构生成后，进行准静态轴压试验，通过试验中记录的压缩曲线阐述基本材料和吸能性能，比较梁的变形过程。

研究发现，在很大程度上，单个结构的打印质量取决于其特定的拓扑结构及其在打印机工作空间中的方向。比如使用小梁结构时，打印错误率最高；当使用网格结构时，打印错误率最低。同时，星型和四向拓扑没有那么多打印质量问题。

研究还发现，在线性范围内，网格和星形拓扑显示出最强的初始局部极限力和最高的刚度。

也许最值得注意的是，研究表明，当使用梁与负载轴对齐的结构时，有必要施加更高的负载来缩短它。一旦梁弯曲并失去稳定性，可以观察到力的显著下降。发现网格拓扑尤其如此，显示出最高的最大力和急剧减小。

因为所研究的六边形和四向拓扑不包括面向负载轴的梁，所以从压缩曲线的线性部分的过渡可以看出，它们非常平滑，这可能是由于弯曲能力。

通过分析不同结构的能量吸收参数，可以看出星形和六边形拓扑的压缩性能最好，而小梁拓扑的压缩性能相同。相反，四路拓扑在这方面表现最差。

研究发现，网格结构具有很强的抗压碎力，这主要是由于其初始极限力。

这项工作深化了晶格结构及其应用的研究。这些材料具有巨大的技术潜力，特别是在航空、汽车、航天等行业。在这些行业中，需要在结构强度和部件重量之间取得精确的平衡，只有使用增材制造工艺才能提高相关潜力。

随着现代工业的持续快速发展，需要通过非传统技术探索一系列的结构挑战，必须以尽可能低的重量实现最耐用、最刚性的机械结构。这将推动相关的持续研究，即利用增材制造方法制造材料和复杂空间结构。

标签：发现现代

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