灌装密度对3D打印的几何分级冲击减振器的影响
Mateus Q Dos Reis1, Ricardo J C Carbas1,2, Eduardo A S Marques1
1Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, 4200-465 Porto, Portugal.
Polymers
|November 27, 2024
概括
用几何分级填充密度的增材制造提高了聚乳酸 (PLA) 和聚碳酸 (PC) 材料的冲击减弱器性能. 这项研究表明,与标准准静态性能相比,机械强度有所提高.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 机械工程 机械工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 三维打印 (3D打印) 在汽车等行业越来越多地被采用,用于关键组件制造.
- 增材制造允许复杂的几何形状,包括吸收冲击的结构.
- 填充密度是3D打印中的关键参数,它显著影响强度和刚度等机械性能.
研究的目的:
- 为了评估使用增材制造制造的几何分级冲击减振器的行为.
- 为了研究不同填充密度对PLA和PC材料对冲击减弱的影响.
- 将功能分级的布局与充填密度优化相结合,以增强冲击吸收.
主要方法:
- 使用三维打印 (增材制造) 来创建几何分级的减震器.
- 对于聚乳酸 (PLA) 和聚碳酸 (PC) 材料,测试具有不同灌装密度的试样.
- 在冲击负载下对等级结构的机械性能进行比较,与准静态参考结果进行比较.
主要成果:
- 分级减震器的增材制造导致PLA和PC材料的机械强度增加.
- 观察到的强度增强在所有测试的充填密度中都是一致的.
- 与优化灌装密度相结合的几何分级设计,与标准材料相比,显示出优越的性能.
结论:
- 增材制造中的几何分级填充密度对于设计强大的减震器是有效的.
- 当用于冲击应用的分级充填密度生产时,PLA和PC材料表现出更好的机械强度.
- 这种方法为通过增材制造开发先进的能吸收元件提供了一个有希望的途径.
