Compressive strength prediction of quad-diametral lattice structures

Abstract

Aditivní výroba je rychle se rozvíjící technologii ve všech oblastech průmyslu. Snižuje dodací dobu každého prototypu od výrobce ke konečnému uživateli. Tento článek se zabývá mechanickými vlastnostmi lattice struktur. Vyrábí se aditivní technologií z plastu. Lattice struktury jsou speciální buňky vyplňující prostor, které mohou vyplňovat mezery v dílech. Mají dobrý poměr mezi celkovou hmotností a tuhostí. V dnešní době se tyto struktury běžně používají, ale jejich mechanické vlastnosti nejsou dobře popsány. To ztěžuje proces návrhu. Byl proveden mechanický tlakový test a virtuální vyhodnocení metodou konečných prvků. Bylo to provedeno pro tři různé struktury Quad-Diametral (Quad-Diametral, Quad-Diametral-Line a Quad-Diametral-Cross). V článku jsou podrobně popsány výsledky obou testovacích přístupů (reálné měření a metoda konečných prvků). Ukázalo se, že mřížková buňka Quad-Diametral-Cross má ve srovnání s ostatními vyšší mechanické vlastnosti. Zvýšení tuhosti bylo 121% pouze s vyšší hmotností o 43%. Jako referenční materiál v tomto výzkumu byl použit plastový materiál Ultimaker PLA (kyselina polyaktová).