Memaksimalkan Dampak, Kebisingan, dan Penyerapan Guncangan dengan Struktur Kisi Cetak 3D

Diterbitkan pada 19 Agustus 2021

Kisi adalah arsitektur mikro 3D yang terdiri dari sel satuan berulang yang dibentuk oleh perpotongan balok dan titik. Selama dekade terakhir, komponen ini telah menjadi landasan desain yang ringan, memberikan kekuatan dan kekakuan komponen tradisional dengan menggunakan material yang jauh lebih sedikit. Selain menghemat berat, kisi-kisi juga unggul dalam menyerap benturan, meredam getaran, dan mengurangi kebisingan karena jaringan dengan kekakuan rendah dapat berubah bentuk dan pulih saat diberi beban.

Contoh mencolok dari dampaknya di dunia nyata adalah midsole Adidas Futurecraft 4D. Bermitra dengan Carbon, dengan teknologi Digital Light Synthesis™ yang memungkinkan fabrikasi kisi secara presisi, Adidas merancang midsole yang menyeimbangkan ketahanan, fleksibilitas, dan rebound yang unggul. Hasilnya adalah sepatu berperforma tinggi yang meminimalkan guncangan bagi atlet sekaligus mempertahankan profil yang ringan.

Manajer produk yang ingin memanfaatkan teknologi kisi untuk meredam getaran dan energi harus mempertimbangkan tiga faktor utama:pemilihan material, desain kisi, dan batasan manufaktur aditif.

Memahami Kisi

Metode subtraktif tradisional kesulitan menghasilkan geometri kisi yang rumit, sehingga pencetakan 3D menjadi metode pilihan. Manufaktur aditif memungkinkan pendekatan “desain terbalik”—mendesain tata letak material yang optimal untuk aplikasi tertentu, bukan menyesuaikan material yang sudah ada ke pekerjaan.

Pilihan material sangat penting. Misalnya, EPU 40 menawarkan peredam getaran yang lebih unggul dibandingkan EPU 41, sehingga memilih material yang sesuai dengan karakteristik redaman yang diinginkan dapat meningkatkan performa secara signifikan.

Meskipun material penting, geometri kisi sering kali menentukan efektivitas redaman. Kisi-kisi lentur sangat elastis dan kenyal, sedangkan kisi-kisi tekuk memungkinkan masing-masing balok melentur, menghasilkan disipasi energi yang luar biasa. Perawatan permukaan tambahan dapat semakin meningkatkan redaman.

Pada skala mikro, sel satuan—pola berkas dan simpul yang berulang—mendorong perilaku kisi. Sel yang terbuka dan jarang menghasilkan kisi-kisi lunak; sel yang lebih padat dengan lebih banyak segitiga dan balok menghasilkan struktur yang kaku. Jenis sel, ukuran, orientasi, dan ketebalan balok relatif terhadap ukuran sel semuanya mempengaruhi rasio redaman material dan, akibatnya, penyerapan dampaknya.

Merancang untuk Manufaktur Aditif

Produksi kisi yang sukses bergantung pada prinsip Design for Additive Manufacturing (DFAM). Insinyur harus memastikan bahwa kisi dapat dicetak dengan mempertimbangkan proses, orientasi, dan dukungan yang diperlukan.

Orientasi kisi memperkenalkan anisotropi—properti berbeda di sepanjang sumbu yang berbeda. Meskipun hal ini pada dasarnya bukan suatu kelemahan, menyelaraskan orientasi dengan arah beban yang diinginkan (misalnya, perilaku tekuk) dapat mengoptimalkan kinerja.

Jika DFAM diterapkan dengan benar, komponen kisi yang diproduksi secara aditif sering kali menyamai atau melampaui kualitas komponen produksi lama, sehingga membuka kemungkinan baru yang sebelumnya tidak mungkin tercapai.

SyBridge:Mendorong Inovasi dalam Manufaktur Kisi

Membuat struktur kisi yang efektif memerlukan persyaratan awal yang jelas, pemilihan material yang selaras dengan tujuan kinerja, dan desain arsitektur yang cermat. Dengan memulai dengan bahan peredam yang tepat, Anda memaksimalkan disipasi energi dan penyerapan benturan suatu komponen.

SyBridge memadukan teknologi mutakhir dengan metode yang telah terbukti untuk meningkatkan setiap tahap produksi. Kami bermitra dengan pelanggan untuk mengoptimalkan desain untuk kinerja dan kemampuan manufaktur, menghasilkan komponen berkualitas tinggi tepat waktu dan sesuai anggaran. Hubungi kami hari ini untuk mempelajari bagaimana kami dapat membantu proyek Anda berikutnya.