3D打印中空夾層薄壁加筋特殊結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)輕量化【3D打印與汽車制造】
責任編輯：悟空打印坊 發(fā)布時間：2020-06-27
3D打印在結(jié)構(gòu)設(shè)計上帶來的輕量化可行性主要有四種方式:中空夾層/薄壁加筋結(jié)構(gòu)、點陣結(jié)構(gòu)、一體化結(jié)構(gòu)、異形拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)。國內(nèi)外的3D打印設(shè)備廠商或服務(wù)商在制造輕量化零部件方面展開了探索,雖然部分3D打印輕量化零部件目前主要是應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域的,但是這些應(yīng)用所創(chuàng)造的價值仍值得汽車制造業(yè)關(guān)注和借鑒。下面為大家介紹中空夾層薄壁加筋結(jié)構(gòu)。
中空夾層、薄壁加筋結(jié)構(gòu)通常是由比較薄的面板與比較厚的芯子組合而成。在彎曲荷載下,面層材料主要承擔拉應(yīng)力和壓應(yīng)力,芯材主要承擔剪切應(yīng)力,也承擔部分壓應(yīng)力。夾層結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、彎曲剛度與強度大、抗失穩(wěn)能力強、耐疲勞、吸音與隔熱等優(yōu)點。
在航空、風力發(fā)電機葉片、體育運動器材、船舶制造、列車機車等領(lǐng)域,大量使用夾層結(jié)構(gòu),可以減輕重量如果用鋁、鈦合金做蒙皮和芯材,這種夾層結(jié)構(gòu)被稱作金屬夾層結(jié)構(gòu),
經(jīng)過設(shè)計的夾層結(jié)構(gòu)對直接作用于外部蒙皮的拉壓載荷具有很好的分散作用,薄壁結(jié)構(gòu)(比如壁厚1mm以下)也能對減重做出貢獻;夾層及類似結(jié)構(gòu)可用作散熱器,在零件上應(yīng)用,能極大地提?零件的熱交換面積,提高散熱效率。
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郭生
