通过PolyJet矩阵制造的标准化光聚合物-混合结构的曲性能
Mateusz Rudnik1, Wiktor Szot1, Natalia Kowalska1
1Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, Kielce University of Technology, Tysiąclecia Państwa Polskiego 7 Ave., 25-314 Kielce, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 31, 2025
概括
研究人员探索了使用PolyJet Matrix (PJM) 3D打印制作的不同细胞结构在曲下如何表现. 通过浸入这些结构,提高了它们的曲性能,混合准相似的核心和螺旋皮肤显示了最好的结果.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 材料机械学 材料机械学
背景情况:
- 细胞结构为轻量化应用提供可调节的机械性能.
- 增材制造,特别是PolyJet矩阵 (PJM),可以实现复杂的几何形状.
- 混合材料系统 (聚合物-弹性聚合物) 可以提高超出单一材料的性能.
研究的目的:
- 在三点曲下分析PJM打印的细胞光聚合物结构的曲行为.
- 研究单元细胞拓对机械性能和变形机制的影响.
- 评估浸透对承载能力,刚性,柔性和能量吸收的影响.
主要方法:
- 使用Stratasys Objet Connex350打印机与RGD720光聚合物 (16微米层厚度) 制造蜂光束.
- 设计变化包括近似,螺旋,六角蜂巢和混合核心皮肤拓.
- 在三点曲下测试,有或没有低模块固的透.
主要成果:
- 主要的失效机制是局部曲和细胞壁的逐渐崩.
- 浸准相似 (QS) -配置显示出最好的曲性能 (峰值负载37.7N,偏移11.4mm,能量0.43J).
- 混合QS-设计提供了负载能力和变形能力的最佳平衡;密集的样本很容易失败.
结论:
- 聚合物-弹性体相互透显著影响机械反应,使伪柔性行为.
- 混合核心-皮肤细胞设计为轻量化应用提供了一条优化度-重量比率的途径.
- 这些发现支持先进复合细胞材料的合理设计,以提供量身定制的性能.
