叹为观止!3D打印铝合金晶格结构立方体负重

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3D虎 2014-12-15 15:44:06 2401
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近日,美国普渡大学研究助理兼实验室技术员Dahlon P Lyles为了进行关于晶格结构的概念验证,用铝合金3D打印了一个晶格结构的立方体。如我们所知,晶格结构能够增加强度,同时减少材料的使用和重量。

  近日,美国普渡大学(Purdue University)研究助理兼实验室技术员Dahlon P Lyles为了进行关于晶格结构的概念验证,用铝合金3D打印了一个晶格结构的立方体。如我们所知,晶格结构能够增加强度,同时减少材料的使用和重量。



  Lyles说:“我一直在寻找方法创建一种可填充的医学植入物,这种植入物的重量更轻,而且不显著牺牲其机械强度。我的研究更偏重于泡沫金属和结构几何方面。经过进一步挖掘,我最终决定尝试用晶格结构做这次实验。这种结构有许多用途; 我们近来一直在用陶瓷增强材料做这方面的研究,但(使用铝合金)更多的是个人的兴趣。”


  为了3D打印这个晶格结构的对象,Lyles使用了自己公司的ProX 200 3D打印机。需要说明的是,Lyles同时还是3rd Dimension Industrial 3D Printing公司的助理工程师。他使用的是AlSi12材料,这是一种铝合金。


  最终的3D打印结果是:24毫米见方的立方体重量仅为3.9克!其几何结构是Lyles使用SolidWorks软件自己设计的。“基本上,我设计的形状,然后创建了其周边的晶轴。”他解释说。“我会在圣诞节期间坐下来,再拿出一大堆不同的晶格样式来测试。”



  为了测试这个铝合金晶格的强度,Lyles和他的团队首先让一个体重75公斤的成年男子站在了它上面。这位男子经过几次尝试终于在这个小小的立方体上面保持了平衡,成功地站在了上面,完全由这个3.9克的3D打印立方体支撑。除了立方体的外侧由于不平衡的负载导致稍微有点破损。


  研究小组随后继续加重,看看这个小小的3D打印铝制晶格到底能够承受多少重量。于是他们3D打印了三个晶格,并进行了挤压试验。最终结果表明,晶格最大能够承受的重量达到几乎900磅(408千克)!也就是说,这个小小的立方体结构能够承受其自身104615倍的重量!毫无疑问,这将使它在建筑和工程领域拥有极为广泛的用途。


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