Quels sont les avantages du remplissage gyroïde?

J'ai vu récemment quelques vidéos en accéléré qui utilisent un remplissage gyroïde: des lignes ondulées, qui se déforment à travers les couches de sorte que les vagues finissent par alterner entre les deux axes. En plus de rendre les vidéos en accéléré beaucoup plus cool, quels sont les avantages de ce style de remplissage par rapport aux hachures ou aux hachures croisées les plus courantes?

À partir de cette référence, vous pouvez lire que:

Une gyroïde est une structure naturelle que l'on trouve dans les ailes des papillons et même dans les membranes à l'intérieur des cellules. En 2017, les chercheurs du MIT ont découvert que lorsque le graphène était façonné en une structure gyroïde, il avait des propriétés de résistance exceptionnelles à de faibles densités. Ils ont ensuite découvert cependant que l'aspect crucial de cela était en fait la structure gyroïde elle-même, et que d'autres matériaux tels que le plastique pourraient en bénéficier.

On suppose que ce type de remplissage a de meilleures propriétés contre les défaillances que les types de remplissage normaux que nous connaissons.

Un test effectué par un auteur nommé Martin se trouve ici . Il a imprimé un spécimen d'essai et l'a soumis à une flexion pour tester la résistance aux contraintes de cisaillement.

D'après la figure, on peut conclure que le remplissage gyroïdien a une meilleure résistance à la flexion pour un poids plus faible.

Les avantages du remplissage gyroïde par rapport aux types de remplissage testés sont les suivants:

• haute résistance au cisaillement, et
• faible poids (donc moins de filament nécessaire).

En plus de ces avantages, le remplissage Gyroid imprime relativement rapidement par rapport à certains autres types de remplissage et est proche de l' isotrope (c'est-à-dire uniforme dans toutes les orientations), ce qui signifie qu'il convient très bien aux impressions flexibles.

0scar a donné une excellente réponse, mais je voulais ajouter quelque chose.

Stefan de CNC Kitchen effectue de nombreux tests de technique d'imprimante 3D. Il a couvert la gyroïde et d'autres motifs. Bien qu'il existe une différence dans le filament utilisé, les différences importantes sont la résistance* et la vitesse d'impression . Voici sa vidéo de test de modèle de remplissage de 8 minutes ; quelques captures d'écran suivent. J'ai arrêté d'imprimer en nid d'abeille une fois cette vidéo sortie. Je devrais peut-être aussi passer à la gyroïde.

*oui, je l'appelle "force". Ne m'en parlez pas, la physique et la science des matériaux jaillissent, je sais que c'est inexact.

Cette réponse s'appuie à la fois sur la réponse de 0scar et de tedder42:

L'expérience de Martin portait sur la résistance au cisaillement, alors que, comme Stefan de CNC Kitchen, l'expérience portait sur la résistance à la compression dans 2 directions.

D'après leurs expériences, il est raisonnable de conclure que la gyroïde se porte bien sur la force pure et surtout médiocre sur la résistance à la compression.

Pourquoi utiliser la gyroïde?

1. Si votre impression nécessite une résistance au cisaillement, utilisez la gyroïde.
2. Sinon, si votre impression nécessite une résistance à la compression transversale ou dans les deux sens, utilisez cubique.
3. Sinon, si votre impression ne nécessite qu'une résistance à la compression perpendiculaire, utilisez le triangle.
4. Si votre impression est remplie nue, chaque motif a sa propre beauté.

Voir également:

Expérience de Martin (Notez comment il a utilisé une bouteille d'eau pour tester différentes structures pour leur résistance au cisaillement):

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

Stefan de l'expérience de CNC Kitchen (Notez comment il a utilisé sa machine auto-fabriquée pour compresser différentes structures):

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

Des exemples de l'esthétique de la gyroïde peuvent être trouvés dans les liens de Matt:

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

Il y a une dizaine d'années, nous avons examiné la «structure de remplissage gyroïde» (que nous avons appelée feuille solide). Nous l'avons considéré comme un solide linéaire-élastique et comme un échafaudage osseux possible:

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

Ce qui est ressorti de cette étude, c'est que de nombreuses surfaces minimales triplement périodiques (une classe plus large de structures qui composent la Gyroïde) avaient des modules élastiques intéressants.

Une chose qui mérite d'être notée est que le Gyroid n'est pas isotrope. Il a plutôt une symétrie cubique, c'est-à-dire 3 plutôt que 2 constantes élastiques linéaires. Mais il se rapproche assez de l'isotrope