Сравнение рисунка заполнения

Я относительно новичок в 3D-печати и хотел бы кое-что понять. Во-первых, мне неясно, насколько гексагональное наполнение сильнее, чем, скажем, ромбовидный узор.

Кто-нибудь может объяснить, как разная форма заставляет структуру быть сильнее? Я видел несколько мест, где hex сильнее; обычно больше вершин означает "более слабую" форму (т. Е. Треугольник сильнее квадрата), так как же это работает с hex vs diamond?

Кроме того, в небольших объектах, где принтер делает только одну точку в качестве заполнения (точка вместо линии в больших объектах), заполнение вообще усиливает объект?

EDIT: я пытаюсь понять влияние рисунка заполнения на прочность печати, независимо от времени печати.

, 👍6


2 ответа

Лучший ответ:

6

Шестигранные сетки используются по другим причинам, чем треугольные сетки (такие, которые вы часто видите на мостах и крышных системах). Треугольники особенно хороши в том, чтобы быть жесткими, в то время как шестигранные сетки очень материалоэффективны для данной прочности. Вторая причина ($) обычно более важна для 3D-печати.

Треугольники действительно имеют меньше вершин, чем квадраты, но не всегда верно, что "меньше вершин" означает сильнее. Вершины - это один из видов слабых мест. Но в треугольнике отказы вершин, "удерживающих угол", просто не имеют значения. Вы можете скрепить 3 бруска вместе петлями или другими соединениями, которые имеют небольшое сопротивление изменению угла наклона, и треугольник по-прежнему остается жестким.

Напротив, прямоугольные сетки могут (и делают) ... https://www.youtube.com/watch?v=5t9MpNTSbYg) полностью разрушаются, если их вершины недостаточно жестки. Это плохо сочетается с тем фактом, что вершины концентрируют силы, поэтому должны быть намного сильнее сторон в сопоставимых условиях.

Треугольник не может измениться, не изменив несколько вещей - по крайней мере, 2 угла и сторону или все три стороны. Интуитивно понятно, что стороны и вершины треугольника работают вместе на прочность. Это преимущество треугольников не переносится на шестиугольники, но у шестиугольников есть еще два преимущества: во-первых, если вы хотите заполнить пространство повторяющейся формой, шестиугольники используют меньше материала, чем другие формы. А во-вторых, шестиугольники делают все отдельные "стенки" короче по сравнению с другими формами, что делает их менее склонными к изгибу.

Эффективность материала была доказана Томасом Хейлсом в 1998 году, согласно http://www.slate.com/articles/health_and_science/science/2015/07/hexagons_are_the_most_scientifically_efficient_packing_shape_as_bee_honeycomb.html. Его статья "Сотовая структура" доступна по адресу: https://www.communitycommons.org/wp-content/uploads/bp-attachments/14268/honey.pdf


,
1

Поправка: я считаю, что нашел то, что вы ищете:

Отчет от EngineerDog.com

Автор приходит к выводу, что наиболее сильным является прямолинейное заполнение со смещением нулевой степени. Однако я не видел консенсуса ни за, ни против того, чтобы какая-то модель была самой сильной. Я рекомендую провести еще одно расследование .

Мой первоначальный ответ:

Я не знаю, что один паттерн значительно сильнее другого, при условии, что каждый из них хорошо связывается с другими заполняющими отложениями, а также с периметрами.

Вокруг есть исследования. В 3D-печати прочность редко является единственным фактором; при необходимости необходимо оптимизировать прочность в зависимости от времени печати.

См . это в качестве примера отчета, который поддерживает шестиугольную или сотовую форму узор как оптимальный баланс между прочностью и временем печати. Этот пример более детализирован, но сравнивает только линейные схемы заполнения с различной толщиной и плотностью слоя. Есть много таких статей, некоторые из которых более научно обоснованы, чем другие, доступные с помощью простого поиска.

,

Это не совсем то, что я имел в виду. Я отредактирую свой вопрос, чтобы уточнить, @ItamarG3

Вы хотите сравнить различные образцы заполнения * при определенной плотности?* Потому что паттерн А с высокой плотностью (80%) будет сильнее паттерна В с низкой плотностью (20%), а по мере приближения плотности к 100% любые различия станут незначительными. Я не знаю ничего подобного конечно-элементному анализу различных 3D-печатных заполнителей. Но если вы хотите самый сильный, используйте самый плотный: 100%., @Davo

Я отредактировал свой ответ; посмотрите, отвечает ли это на ваш вопрос., @Davo

Смотрите также: