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Updated: Jun 17, 2025
08:14
Novel Process for 3D Printing Decellularized Matrices
Published on: January 7, 2019
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聚乳酸 (PLA) 降解对3D打印格子结构动态机械反应的影响
Reza Hedayati1, Melikasadat Alavi2, Mojtaba Sadighi2
1Faculty of Aerospace Engineering, Delft University of Technology (TU Delft), Kluyverweg 1, 2629 HS Delft, The Netherlands.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 10, 2024
概括
聚乳酸 (PLA) 格子结构随着时间的推移而降解,但辅性设计显示出优越的抗冲击能力. 梯度芯提供了强度和能量吸收的平衡,使它们成为在不同环境中3D打印部件的理想选择.
科学领域:
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 使用聚乳酸 (PLA) 的材料挤出3D打印广泛用于轻量级,高强度与重量比的格子结构.
- 对于结构完整性至关重要的PLA的机械性能容易受到温度,湿度和光线等环境因素的降解.
- 了解这种降解对于预测3D打印组件的性能和寿命至关重要.
研究的目的:
- 在模拟环境退化下调查各种PLA格子结构的抗冲击性能.
- 分析如何降低收益应力和故障应力影响不同晶格核心设计的机械性能.
- 为了比较auxetic,梯度 (NTP和PTN) 和蜂格子结构的性能.
主要方法:
- 对3D打印的PLA格子结构进行机械测试,这些结构受到受控的降解.
- 数字模拟以评估各种降低产量压力和故障应变水平的冲击响应.
- 对四种格子核心类型 (auxetic,NTP,PTN,蜂) 与未降解材料进行比较分析.
主要成果:
- 具有负波桑比率的格子结构表现出对局部粉碎的增强抵抗力,即使材料变弱.
- 降低材料脆性 (故障应变) 显著影响了冲击反应,比降低产量压力更大.
- 梯度芯提供了一个妥协方案,在峰值力中匹配auxetic芯,同时在中度降解下提供高达40%的更大的能量吸收.
结论:
- 辅助式和梯度格子设计对增材制造 (AM) 应用具有前景,这些应用在具有挑战性的环境条件下需要强大的性能.
- 网格结构的选择显著影响了对材料降解的弹性.
- 具有量身定制的波桑比率的梯度核心是优化3D打印零件强度和能量吸收的可行策略.
