Was sind die Vorteile einer Schilddrüsenfüllung?

Ich habe in letzter Zeit einige Zeitraffervideos mit Gyroid-Füllung gesehen: Wellenlinien, die sich über Ebenen verformen, sodass die Wellen zwischen den beiden Achsen wechseln. Abgesehen davon, dass die Zeitraffervideos viel cooler aussehen, was sind die Vorteile dieses Füllstils im Vergleich zu den häufigeren Schraffuren oder Schraffuren?

Aus dieser Referenz können Sie lesen, dass:

Eine Gyroid ist eine natürlich vorkommende Struktur, die in Schmetterlingsflügeln und sogar in Membranen in Zellen zu finden ist. Im Jahr 2017 stellten MIT-Forscher fest, dass Graphen, wenn es zu einer Kreiselstruktur geformt wurde, außergewöhnliche Festigkeitseigenschaften bei geringen Dichten aufwies. Sie stellten dann jedoch fest, dass der entscheidende Aspekt hierbei die Gyroidstruktur selbst war und dass andere Materialien wie Kunststoff davon profitieren könnten.

Es wird angenommen, dass diese Art von Füllung bessere Eigenschaften gegen Versagen aufweist als die uns bekannten normalen Arten von Füllung.

Ein Test, der von einem Autor namens Martin durchgeführt wurde, ist hier zu finden . Er druckte Probekörper und unterzog sie einem Biegeversuch, um die Beständigkeit gegen Scherbeanspruchung zu testen.

Aus der Figur kann geschlossen werden, dass die Gyroidfüllung bei geringerem Gewicht eine bessere Biegefestigkeit aufweist.

Die Vorteile der Schilddrüsenfüllung gegenüber den getesteten Füllungsarten sind:

• hohe Scherfestigkeit und
• geringes Gewicht (daher wird weniger Filament benötigt).

Zusätzlich zu diesen Vorteilen druckt Gyroid-Infill relativ schnell im Vergleich zu einigen anderen Infill-Typen und ist nahezu isotrop (dh in allen Ausrichtungen gleichmäßig), was bedeutet, dass es sich sehr gut für flexible Drucke eignet.

0scar gab eine großartige Antwort, aber ich wollte sie ergänzen.

Stefan von CNC Kitchen testet viele 3D-Druckertechniken. Er deckte die Schilddrüse und andere Muster ab. Zwar gibt es einen Unterschied bei den verwendeten Filamenten, die wesentlichen Unterschiede sind jedoch die Stärke* und die Druckgeschwindigkeit . Hier ist sein 8-minütiges Füllmuster-Testvideo . Einige Screenshots folgen. Ich habe aufgehört, Waben zu drucken, als dieses Video herauskam. Vielleicht sollte ich auch auf Gyroid umsteigen.

*Ja, ich nenne es "Stärke". Nicht bei mir, Physik und Materialwissenschaften gucken, ich weiß, es ist ungenau.

Diese Antwort baut auf der Antwort von 0scar und tedder42 auf:

Bei Martins Experiment ging es um Scherfestigkeit, bei Stefan von CNC Kitchen ging es um Druckfestigkeit in zwei Richtungen.

Aus ihren Experimenten lässt sich der Schluss ziehen, dass sich die Schilddrüse in Bezug auf die Stärke und die Druckfestigkeit überdurchschnittlich gut entwickelt.

Warum Gyroid verwenden?

1. Wenn Ihr Ausdruck Scherfestigkeit erfordert, verwenden Sie Gyroid.
2. Andernfalls verwenden Sie kubisch, wenn Ihr Ausdruck Druckfestigkeit aus Quer- oder beiden Richtungen erfordert.
3. Andernfalls verwenden Sie Dreieck, wenn für Ihren Ausdruck nur senkrechte Druckfestigkeit erforderlich ist.
4. Wenn Ihr Ausdruck nackt ist, hat jedes Muster seine eigene Schönheit.

Siehe auch:

Martins Experiment (Beachten Sie, wie er eine Flasche Wasser verwendete, um verschiedene Strukturen auf ihre Scherfestigkeit zu testen):

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

Stefan von CNC Kitchen's Experiment (Beachten Sie, wie er mit seiner selbstgebauten Maschine verschiedene Strukturen komprimierte):

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

Beispiele für die Ästhetik von Gyroid finden Sie in Matts Links:

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

Vor etwa einem Jahrzehnt haben wir uns die „Gyroid-Infill-Struktur“ (die wir als Flächenkörper bezeichnet haben) angesehen. Wir betrachteten es als linear-elastischen Körper und als mögliches Knochengerüstdesign:

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

Was aus dieser Studie hervorging, war, dass viele der dreifachperiodischen Minimalflächen (eine breitere Klasse von Strukturen, aus denen sich der Gyroid zusammensetzt) ​​interessante Elastizitätsmodule aufwiesen.

Bemerkenswert ist jedoch, dass der Gyroid nicht isotrop ist. Vielmehr hat es kubische Symmetrie, dh 3 statt 2 lineare elastische Konstanten. Aber es kommt der Isotropie ziemlich nahe