3D 프린팅 격자 구조로 충격, 소음, 충격 흡수 극대화

2021년 8월 19일 게시

격자는 빔과 노드가 교차하여 형성된 반복 단위 셀로 구성된 3D 마이크로 아키텍처입니다. 지난 10년 동안 이 제품은 경량 설계의 초석이 되어 훨씬 적은 재료를 사용하면서도 기존 부품의 강도와 강성을 제공했습니다. 격자는 무게 절감 외에도 충격 흡수, 진동 완화, 소음 감소에 탁월합니다. 그 이유는 강성이 낮은 네트워크가 하중을 받으면 변형되고 회복될 수 있기 때문입니다.

실제 세계에 미치는 영향을 보여주는 놀라운 예는 Adidas Futurecraft 4D 미드솔입니다. Digital Light Synesis™ 기술을 통해 정밀한 격자 제작이 가능한 Carbon과 협력하여 Adidas는 탄력성, 유연성, 탁월한 리바운드의 균형을 이루는 미드솔을 설계했습니다. 그 결과 가벼운 프로필을 유지하면서 운동선수의 충격을 최소화하는 고성능 신발이 탄생했습니다.

진동 및 에너지 감쇠를 위해 격자 기술을 활용하려는 제품 관리자는 재료 선택, 격자 설계 및 적층 제조 제약 조건이라는 세 가지 주요 요소를 고려해야 합니다.

격자 이해

전통적인 빼기 방법은 격자의 복잡한 기하학을 생성하는 데 어려움을 겪기 때문에 3D 프린팅을 선택하는 방법입니다. 적층 가공을 사용하면 기존 재료를 작업에 맞추는 대신 특정 용도에 맞는 최적의 재료 레이아웃을 설계하는 "역설계" 접근 방식이 가능해집니다.

재료 선택이 중요합니다. 예를 들어 EPU 40은 EPU 41에 비해 뛰어난 진동 감쇠 기능을 제공하므로 원하는 감쇠 특성에 맞는 소재를 선택하면 성능이 크게 향상될 수 있습니다.

재료도 중요하지만 격자 형상이 감쇠 효과를 결정하는 경우가 많습니다. 굽힘 격자는 탄력성과 탄력성이 뛰어난 반면, 좌굴 격자는 개별 빔을 구부려 뛰어난 에너지 소산을 제공합니다. 추가 표면 처리를 통해 감쇠를 더욱 강화할 수 있습니다.

미시적으로 보면 단위 셀(빔과 노드의 반복 패턴)이 격자의 동작을 결정합니다. 열려 있고 희박한 셀은 부드러운 격자를 생성합니다. 더 많은 삼각형과 빔이 있는 밀도가 높은 셀은 견고한 구조를 생성합니다. 셀 유형, 크기, 방향 및 셀 크기에 따른 빔 두께는 모두 재료의 감쇠비에 영향을 미치고 결과적으로 충격 흡수에도 영향을 미칩니다.

적층 가공을 위한 설계

성공적인 격자 생산은 DFAM(적층 가공 설계) 원칙에 달려 있습니다. 엔지니어는 프로세스, 방향 및 필요한 지원을 고려하여 격자가 인쇄 가능한지 확인해야 합니다.

격자 방향은 이방성을 유발합니다. 속성은 축에 따라 다릅니다. 이것이 본질적으로 단점은 아니지만 방향을 의도한 하중 방향(예:좌굴 동작)에 맞춰 조정하면 성능을 최적화할 수 있습니다.

DFAM이 올바르게 적용되면 적층 제조된 격자 부품이 레거시 제조 부품의 품질과 일치하거나 이를 초과하는 경우가 많아 이전에는 달성할 수 없었던 새로운 가능성이 열립니다.

SyBridge:격자 제조 부문의 혁신 주도

효과적인 격자 구조를 만들려면 명확한 선행 요구 사항, 성능 목표에 부합하는 재료 선택, 세심한 건축 설계가 필요합니다. 올바른 완충재로 시작하면 부품의 에너지 소산과 충격 흡수를 극대화할 수 있습니다.

SyBridge는 최첨단 기술과 입증된 방법을 결합하여 제조의 모든 단계를 향상시킵니다. 우리는 고객과 협력하여 성능과 제조 가능성 모두를 위한 설계를 최적화하고 시간과 예산 내에서 고품질 구성 요소를 제공합니다. 문의하기 오늘 저희가 귀하의 다음 프로젝트를 어떻게 도울 수 있는지 알아보겠습니다.