3D fémnyomtatás során a cél, hogy erős, de a lehető legkönnyebb szerkezeteket hozzunk létre. Ebben segít az Autodesk Within, ami a belső rácsszerkezetek dinamikus generálására képes.
A szoftver 3D-s modellek alapján dinamikusan generálja a belső rácsszerkezeteket, melyeket 3D nyomtató segítségével előállítva egy könnyű, de annál szilárdabb szerkezetet kaphatunk. Mindezt úgy éri el, hogy egyenletesen eloszlatott csomópontokat helyez el a modell belsejében, majd ezeket összekötve létrehozza a rácsszerkezetet. A csomópontok között lévő összeköttetések vastagságát beállíthatjuk, attól függően, hogy milyen erőhatásokat kell majd kibírnia az elkészült alkatrésznek.
A Within emellett lehetővé teszi, hogy a belső rácsszerkezet kritikus pontokon történő megvastagításával optimalizáljuk az alkatrészt, vagy a modell külső felületének megvastagításával tovább fokozzuk a belső szerkezet által biztosított szilárdságot.
Ha a modell kiegészült a rácsszerkezettel, a teljes alkatrészt letesztelhetjük egy szimuláció segítségével. A folyamat során nyomon követhetjük, hogy az alkatrészre ható erők hogyan hatnak a modell külső és belső szerkezetére.
Ezzel a megoldással jelentősen növelhető a 3D nyomtatott szerkezetek szilárdsága, miközben a súlyuk is csökken a tömör alkatrészekhez képest. Éppen ezért úgy gondolják, hogy minden 3D nyomtatással foglalkozó cég számára rendkívül hasznos lehet a szoftver. A 3D nyomtatás egyik célja, hogy könnyű, mégis szilárd alkatrészeket gyárthassunk olyan komplex belső szerkezetekkel, melyeket semmilyen más megmunkálási technológiával nem lehet előállítani.
De mivel a legtöbb tervező program tömör alkatrészekben gondolkodik, a 3D nyomtatott alkatrészek is sokszor tömörek, így megfelelően szilárdak, azonban legtöbbször nem könnyebbek, mint a hagyományos módon elkészítettek. Sőt, a tömör alkatrészek elkészítéséhez sokkal több alapanyag felhasználására van szükség, mint a rácsszerkezeteket esetében. Ez pedig egy nagyon fontos érv, hiszen a 3D fémnyomtatásban felhasznált fémporok ára rendkívül magas lehet.
Ez a tulajdonság változást hozhat a 3D fémnyomtatás jövőjében, hiszen a költségek csökkentésével több alkatrész legyártását teszi lehetővé, ami pedig növeli a technológia hatékonyságát. Ha a tervezés és a gyártás is olcsóbb, a 3D fémnyomtatással készülő alkatrészek sorozatgyártása is megkezdődhet, ami pedig fémnyomtatók iránti keresletet növeli.
A fémnyomtatás mellett a 3D nyomtatás többi felhasználási területén is jelentős fejlődés érhető el a Within használatával. Az orvostudományban használt csontimplantátumok és egyéb beültethető 3D nyomtatott termékek szerkezetének kialakítása kulcsszerepet játszik a páciens felépülésében. A bonyolult rácsszerkezetek kimagasló szilárdságot biztosítanak, így megfelelően pótolni tudják a szükséges csontdarabokat, emellett a sérült területet körbevevő csontok növekedéséhez is megfelelő környezetet biztosítanak.
Forrás:Autodesk
További információ
Az Autodesk honlapján