ข้อดีของ Gyroid infill คืออะไร?


20

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันได้เห็นวิดีโอพิมพ์แบบไทม์แลปส์ซึ่งใช้ gyroid infill: เส้นหยักซึ่งเปลี่ยนรูปไปตามเลเยอร์เพื่อให้คลื่นสลับกันระหว่างสองแกน นอกเหนือจากการทำวิดีโอไทม์แลปดูเจ๋งกว่ามากแล้วประโยชน์ของสไตล์ infill นี้เมื่อเปรียบเทียบกับการฟักหรือการฟักไข่แบบทั่วไป


เย็น. ฉันคิดว่านี่เป็น 'เพียงรูปแบบ infill อื่น' แต่ดูเหมือนว่ามันอาจมีค่า
Sean Houlihane

คำตอบ:


20

จากข้อมูลอ้างอิงนี้คุณสามารถอ่านได้ที่:

Gyroid เป็นโครงสร้างที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งพบได้ในปีกผีเสื้อและแม้กระทั่งภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ในปี 2560 นักวิจัยของ MIT ค้นพบว่าเมื่อกราฟีนถูกสร้างเป็นโครงสร้างของไจรอยด์มันมีคุณสมบัติด้านความแข็งแรงเป็นพิเศษที่ความหนาแน่นต่ำ อย่างไรก็ตามพวกเขาค้นพบแล้วว่าสิ่งสำคัญคือโครงสร้างไจรอยด์และวัสดุอื่น ๆ เช่นพลาสติกจะได้ประโยชน์จากสิ่งนี้

เป็นที่เชื่อกันว่า infill ประเภทนี้มีคุณสมบัติที่ดีกว่าต่อความล้มเหลวมากกว่า infill ประเภทปกติที่เรารู้

การทดสอบที่ดำเนินการโดยผู้เขียนที่ชื่อมาร์ตินจะพบได้ที่นี่ เขาพิมพ์ตัวอย่างทดสอบและให้พวกมันงอเพื่อทดสอบความต้านทานต่อแรงเฉือน

รายละเอียดการทดสอบ

จากรูปสามารถสรุปได้ว่าไจรอยด์อินฟิลนั้นมีความต้านทานต่อการดัดงอที่ดีขึ้นสำหรับน้ำหนักที่ต่ำกว่า

ข้อดีของ gyroid infill เหนือประเภท infill ที่ทดสอบคือ:

  • กำลังรับแรงเฉือนสูงและ
  • น้ำหนักเบา (จำเป็นต้องใช้ไส้หลอดน้อย)

ด้านบนของข้อได้เปรียบเหล่านี้ Gyroid infill พิมพ์ค่อนข้างเร็วด้วยความเคารพ infill ประเภทอื่น ๆ และอยู่ใกล้กับisotropic (เช่นเครื่องแบบในทุกทิศทาง) ซึ่งหมายความว่าเหมาะมากสำหรับการพิมพ์ที่ยืดหยุ่น


16

0scar ให้คำตอบที่ดี แต่ฉันอยากจะเพิ่มเข้าไป

Stefan จาก CNC Kitchenทำการทดสอบเทคนิคเครื่องพิมพ์ 3D จำนวนมาก เขาครอบคลุมไจโรรอยด์และลวดลายอื่น ๆ ในขณะที่มีความแตกต่างในเส้นใยที่ใช้ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญที่มีความแข็งแรง*และความเร็วในการพิมพ์ นี่คือ 8 นาทีการทดสอบรูปแบบ infill วิดีโอของเขา ; ภาพหน้าจอบางส่วนติดตาม ฉันหยุดพิมพ์รังผึ้งเมื่อวิดีโอนี้ออกมา บางทีฉันควรเปลี่ยนไปเป็นไจโร

ประเภท infill เทียบกับความแข็งแรงของความล้มเหลว ประเภท infill เทียบกับเวลาพิมพ์

*ใช่ฉันกำลังเรียกมันว่า "ความแข็งแกร่ง" อย่ามาที่ฉันฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์แอบมองฉันรู้ว่ามันไม่ถูกต้อง


ถ้าฉันอ่านถูกต้องลูกบาศก์และ geoid เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด 'ทุกรอบ' และ geoid ก็ไม่มีตะกั่วแน่นอน
Sean Houlihane

ถูกต้องฌอน พวกเขาดูเหมือนจะใกล้ชิดจริงๆ
tedder42

1
ข้อดีของ Gyroid ตรงกันข้ามกับลูกบาศก์คือ Gyroid นั้นไม่เคยข้ามตัวเองในชั้นเดียวกันในขณะที่ Cubic ทำ
ทริช

8

คำตอบนี้ต่อไปสำหรับคำตอบทั้ง 0scar และ tedder42:

การทดลองของ Martin นั้นเกี่ยวกับความต้านทานแรงเฉือนซึ่ง Stefan จากการทดลองของ CNC Kitchen นั้นเกี่ยวกับกำลังอัดใน 2 ทิศทาง

จากการทดลองของพวกเขามันมีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าไจรอยด์ทำได้ดีกับความแข็งแรงเต็มที่และเหนือกว่าปานกลางด้วยกำลังอัด

ทำไมต้องใช้ไจรอยด์?

  1. หากงานพิมพ์ของคุณต้องการแรงเฉือนให้ใช้ gyroid
  2. มิฉะนั้นถ้างานพิมพ์ของคุณต้องการแรงอัดจากแนวขวางหรือทั้งสองทิศทางให้ใช้ลูกบาศก์
  3. มิฉะนั้นถ้างานพิมพ์ของคุณต้องการแรงอัดในแนวตั้งฉากให้ใช้สามเหลี่ยม
  4. หากการพิมพ์ของคุณไม่เติมเต็มรูปแบบแต่ละแบบก็มีความสวยงามของตัวเอง

ดูสิ่งนี้ด้วย:

การทดลองของ Martin (โปรดสังเกตว่าเขาใช้ขวดน้ำเพื่อทดสอบโครงสร้างที่แตกต่างกันสำหรับกำลังเฉือนได้อย่างไร):

https://www.cartesiancreations.com.au/gyroid-infill-tests/

Stefan จากการทดลองของ CNC Kitchen (โปรดสังเกตว่าเขาใช้เครื่องทำเองเพื่อบีบอัดโครงสร้างต่าง ๆ ):

https://www.youtube.com/channel/UCiczXOhGpvoQGhOL16EZiTg

ตัวอย่างของความสวยงามของ Gyroid สามารถพบได้ในลิงค์ของ Matt:

https://mattshub.com/2018/03/15/gyroid-infill/


7

ประมาณหนึ่งทศวรรษที่ผ่านมาเราดู 'โครงสร้าง Gyroid infill' (ซึ่งเราเรียกว่าแผ่นทึบ) เรามองว่ามันเป็นของแข็งเชิงเส้นยืดหยุ่นและการออกแบบโครงกระดูกที่เป็นไปได้:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961211006776

สิ่งที่ออกมาจากการศึกษานั้นพบว่าพื้นผิวที่เรียบง่ายเป็นระยะ ๆ จำนวนมาก (โครงสร้างที่กว้างขึ้นซึ่งประกอบด้วย Gyroid) มีโมดูลัสยืดหยุ่นที่น่าสนใจ

สิ่งหนึ่งที่ควรค่าแก่การสังเกตคือ Gyroid ไม่ใช่ isotropic แต่มันมีลูกบาศก์สมมาตรเช่น 3 มากกว่า 2 ค่าคงที่เชิงเส้นยืดหยุ่น แต่มันค่อนข้างใกล้เคียงกับ isotropic


ขอบคุณมากสำหรับการแบ่งปันกระดาษและข้อมูล เป็นการดีที่จะรู้ว่ามันอยู่ใกล้กับ isotropic!
0scar
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.