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自動複合サンドイッチパネルで3Dプリントパーツの強度重量比を向上

Iビームは建設の定石で、フランジが荷重を負担しウェブがせん断応力を伝達することで、曲げとせん断に効率的に抵抗します。大規模鉄骨構造ではこの形状が標準ですが、小スケールでは複合サンドイッチパネルで同じ機械的優位性を再現できます。

複合サンドイッチとは

下図のように、典型的な複合サンドイッチは軽量ハニカムコアを2層の高強度カーボンファイバーで挟んだ構造。カーボン層が大半の荷重を担い、ハニカムコアが面間のせん断を伝達し、薄くて剛性の高い構造を実現します。

自動複合サンドイッチパネルで3Dプリントパーツの強度重量比を向上

従来のエポキシ積層法は優れた強度を出せますが、形状とスケールに制約があり、有害化学物質、保護具、専用作業スペースが必要で、ラピッドプロトタイピングと現場製作を制限してきました。

Eigerでサンドイッチパネルを素早く構築

1. CADモデルをEigerにインポート。

2. 「ファイバー追加」ボタンをクリック。

自動複合サンドイッチパネルで3Dプリントパーツの強度重量比を向上

Eigerが自動的にパーツの上面と下面にファイバーセクションを堆積。インターナルビューで新しいサンドイッチ構造が即座に確認できます。

自動複合サンドイッチパネルで3Dプリントパーツの強度重量比を向上

上記例では、ソフトウェアがIビームモデルにケブラー層を追加し、強度重量比を劇的に改善する軽量高強度サンドイッチを生成しました。

自動複合サンドイッチパネルで3Dプリントパーツの強度重量比を向上

さらなる強度が必要なら、スライダーで上面/下面層の厚みを増やしたり、パーツ中央に追加ファイバー層を入れたりできます。複雑な形状(下顎など)では、手動配置で重要荷重経路に補強を精密に合わせられます。

自動複合サンドイッチパネルで3Dプリントパーツの強度重量比を向上

この顎には2層のファイバーグラスが戦略的に配置され、ノックルジョイントを補強。ターゲット補強が如何に性能をさらに最適化できるかを示しています。

3Dプリント

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