가장 강력한 링크 3D 인쇄

작성자 주:이 블로그 게시물을 작성하는 동안 중장비는 손상되지 않았습니다. 아래에 논의된 프로토타입에 대해서도 마찬가지입니다. 우리는 프로토타입을 깨는 것이 너무 재미있었습니다!

Markforged의 여름 인턴은 고급 3D 프린팅 기술에 대해 작업할 수 있는 멋진 기회를 가지며, 우리 작업 환경의 가장 큰 이점 중 하나는 대규모 사내 프린터 팜을 활용하면서 창의력을 마음껏 펼칠 수 있다는 것입니다. 지난 여름, 두 명의 인턴이 우리 재료의 한계를 뛰어넘어 탄소 섬유 강화 체인 링크 하나로 얼마나 많은 무게를 들어올릴 수 있는지 확인하기를 원했습니다. 그들은 산업용 3D 프린터가 산업용 차량을 들어 올릴 수 있어야 한다고 추론하여 설계 목표로 10톤 시멘트 트럭을 들어 올리는 것을 목표로 삼았습니다.

그들의 초기 디자인은 아래 이미지에 묘사된 전형적인 타원형 링크 체인을 기반으로 한 링크였습니다. 이러한 유형의 체인은 매우 일반적인 지오메트리이므로 설계 과정에서 자연스러운 출발점이 되었습니다. 링크의 크기는 Olin College of Engineering에 위치한 100kN 용량 Instron 5582 UTM(Universal Testing Machine)에서 인장 시험하기 위한 크기였습니다. 기계의 높은 하중 용량 덕분에 중장비를 위험에 빠뜨리지 않고 시멘트 트럭의 무게로 3D 인쇄된 체인 링크를 테스트할 수 있었습니다.

완전히 접한 참고 사항으로, 체인이 어떻게 생산되는지 본 적이 없다면 영리한 제조 엔지니어링의 매혹적인 예이며 How It's Made의 이 비디오는 절대적으로 마음을 사로잡습니다.

인턴들이 초기 프로토타입을 테스트하기 시작하면서 경화강에 효과가 있는 것이 탄소 섬유에 반드시 효과가 있는 것은 아님을 빠르게 발견했습니다. 체인링크는 모두 Concentric Fiber 필로 제작하였기 때문에 탄소섬유 보강재는 인장방향의 힘에만 저항하는 경우가 대부분이었고, 체인이 늘어나면서 체인의 측면이 서로를 향해 휘어지는 경향이 있어 체인링크가 파손되는 현상이 발생하였습니다. 그렇지 않은 경우보다 훨씬 일찍(고강도 섬유 충전 유형으로 설계하는 방법에 대해 자세히 알아보려면 여기와 여기에서 우리의 게시물을 참조하십시오). 강철 체인 링크는 탄소 섬유 링크보다 방향성 또는 이방성이 훨씬 적기 때문에 같은 방식으로 실패하는 경향이 없습니다.

이 조기 실패를 방지하기 위해 측면이 좌굴되는 것을 방지하기 위해 중앙 보강 부재를 추가했습니다. 마침내 그들은 최종 버전을 위한 6개의 탄소 섬유 스풀을 포함하는 72시간 인쇄로 판명된 것을 시작했습니다.

Instron에 장착했을 때 어떤 일이 일어났는지 말씀드릴 수 있지만 훨씬 더 재미있게 시청하실 수 있습니다.