آشنایی با شبکه های چاپ سه بعدی
فرآیندهای ساخت افزودنی (AM) به مهندسان این امکان را می دهد که قابلیت های ساختارهای شبکه ای را برای افزایش عملکرد محصولات خود باز کنند. مشبک ها ریزمعماری های دو یا سه بعدی هستند که از شبکه ای از گره ها و تیرها یا پایه ها تشکیل شده اند که به طور چشمگیری وزن را کاهش داده و یکپارچگی سازه را حفظ می کنند.
تعداد بی شماری از انواع شبکه موجود است
تعداد بی شماری از انواع شبکه موجود است که دارای ویژگی های منحصر به فرد (حالت تغییر شکل، کارایی مواد و غیره) و زیبایی هستند. بسیاری از این ساختارهای شبکه ای از ساختارهای کریستالی طبیعی الهام گرفته شده اند. و به دلیل ویژگی‌های ذاتا کوچکشان، ایجاد شبکه‌ها از طریق روش‌های ساخت قدیمی دشوار – یا تقریباً غیرممکن است.
ادغام سازه های مشبک به مهندسان اجازه می دهد تا با بازاندیشی در عملکرد مورد نظر قسمت خود، فضای طراحی بیشتری را کشف کنند.
از طریق تکنیک های مشبک سازی، با تنظیم دقیق پارامترهای شبکه با بارهای فیزیکی روی قطعه، جرم کلی قطعه را می توان تا 90 درصد یا بیشتر کاهش داد.
مزایای مکانیکی
مزایای شبکه ها در طول زمان به خوبی شناخته شده است. اگر به اندازه کافی دقت کنید، مشبک ها را در طبیعت (مانند استخوان، کریستالوگرافی فلزی و غیره) و همچنین معماری مدرن می بینید. به عنوان مثال برج ایفل را در نظر بگیرید: ساختار فلزی برج به طور موثر وزن خود را با رسیدن به آسمان تحمل می کند. شبیه به یک شبکه ساده، این ساختار خود نگهدار از نظر حجمی، عمدتاً هوا است. نسبت استحکام به وزن بالا که با مشبک ها امکان پذیر بود، این دستاورد معماری فوق العاده را ممکن کرد.
به طور مشابه، در طراحی محصول، مزایای مکانیکی شبکه‌ها (به عنوان مثال، سطح بالا، جذب ضربه عالی، محافظت در برابر ضربه) به طراحان محصول این امکان را می‌دهد تا از محدودیت‌های تولید سنتی برای ایجاد محصولات جدید – و اغلب با عملکرد بالاتر – سرپیچی کنند.
نسبت قدرت به وزن خوب
به طور کلی دو راه برای بهبود نسبت استحکام به وزن یک قطعه معین وجود دارد. از طریق ساخت سنتی، با کاهش مواد در مناطق غیر بحرانی برای بهینه سازی استفاده از مواد انجام می شود. از طریق مشبک سازی، می توانید مواد را در نواحی بحرانی قطعه حذف کنید. اگرچه مشبک سازی استحکام کلی قطعه را کاهش می دهد، اما کاهش وزن می تواند این نسبت استحکام به وزن را بهبود بخشد.
مساحت سطح بالا
مشبک ها نه تنها سبک وزن هستند، بلکه مقدار زیادی از سطح را باز می کنند – یک مزیت کلیدی برای محصولاتی که تبادل حرارت و واکنش های شیمیایی را تسهیل می کنند.
مبدل های حرارتی مورد استفاده در کامپیوترها در سرورها و مراکز داده را در نظر بگیرید. به طور معمول، عملکرد پردازنده با مقدار گرمای تولید شده محدود می شود. هدف حذف گرما از تراشه و بیرون راندن آن به اتمسفر است که معمولاً با کمک فن انجام می شود. کارایی کلی این سیستم به میزان سطح روی هیت سینک (قطعه فلزی که گرما را از تراشه می کشد) مرتبط است. مشبک ها می توانند به طور چشمگیری میزان سطح موجود را افزایش دهند یا به طور متناوب، با اجتناب از روش های پیچیده ابزارسازی، آن مقدار سطح را با قیمت مقرون به صرفه تری تولید کنند. در واقع، این افزایش کارایی را می توان در بسیاری از انواع مختلف برنامه های کاربردی مبدل حرارتی، که در آن ویژگی های کوچک با مساحت سطح بزرگ، بدون ساخت افزودنی دشوار یا تقریباً غیرممکن است، تحقق یافت.
