3डी मुद्रित संरचनात्मक भागों में टोपोलॉजी अनुकूलन का डिजाइन और कार्यान्वयन

टोपोलॉजी अनुकूलन के बुनियादी सिद्धांत

टोपोलॉजी अनुकूलन कम्प्यूटेशनल यांत्रिकी पर आधारित एक विधि है। दिए गए भार, बाधाओं और सामग्रियों के आधार पर, यह सामग्रियों के इष्टतम वितरण क्षेत्र को खोजने के लिए एक पुनरावृत्त एल्गोरिथ्म का उपयोग करता है। इसके मूल में, यह यह पहचानने के बारे में है कि डिज़ाइन स्थान के भीतर कौन सी सामग्रियों को ताकत को प्रभावित किए बिना हटाया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक संरचनात्मक रूप तैयार होता है जो हल्का होता है लेकिन भार-वहन क्षमता को बरकरार रखता है। अनुकूलन परिणाम आमतौर पर प्राकृतिक हड्डियों के समान एक कार्बनिक रूप प्रस्तुत करते हैं। पारंपरिक विनिर्माण में इस फॉर्म को संसाधित करना बेहद कठिन है, और 3डी प्रिंटिंग इसे पूरी तरह से प्राप्त कर सकती है।

विनिर्माण बाधाओं का परिचय

मुद्रण में टोपोलॉजी अनुकूलन परिणामों को सीधे आयात करने के लिए ज्यामिति सफाई समस्या को हल करने की आवश्यकता होती है। ऑप्टिमाइज़ेशन क्लाउड मैप द्वारा उत्पन्न जाल को एक मुद्रण योग्य सीएडी इकाई में परिवर्तित करने की आवश्यकता है। इस प्रक्रिया के दौरान, डिमोल्डिंग (बाद की मशीनिंग के दौरान) की सुविधा के लिए एक ड्राफ्ट कोण, तनाव एकाग्रता को कम करने के लिए गोल कोनों और कक्षों और मुद्रण गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए न्यूनतम दीवार मोटाई को जोड़ने की आवश्यकता होती है। एफडीएम प्रिंटिंग के लिए, फाइबर बनावट को तनाव की दिशा में सेट करने की सिफारिश की जाती है, जबकि एसएलए प्रिंटिंग के लिए, ओवरहैंग संरचना में अतिरिक्त समर्थन क्षेत्रों को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

सत्यापन और पुनरावृत्ति

अनुकूलन के बाद संरचनात्मक सत्यापन किया जाना चाहिए। मुद्रण से पहले अनुकूलित सीएडी मॉडल पर स्थैतिक और मोडल विश्लेषण करने के लिए परिमित तत्व विश्लेषण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। नमूना प्रिंट करने के बाद, एक वास्तविक लोड परीक्षण करें, लोड सीमा स्थितियों को सही करने के लिए परीक्षण परिणामों को वापस मॉडल में फ़ीड करें, और ताकत की आवश्यकताओं को पूरा करने वाली सबसे हल्की संरचना में परिवर्तित करने के लिए दो या तीन चक्रों के माध्यम से अनुकूलन करें।