כיצד להשיג קל משקל וחוזק גבוה באמצעות עיצוב חלול

שדות יישומים

1. תעופה וחלל

כנפי מטוסים, גופי רקטות ותומכי לוויין מאמצים מבני סנדוויץ' חלת דבש (שתי יריעות פנים דקות + ליבת חלת דבש מרכזית).

ממקסם חוזק ספציפי/נוקשות ספציפית כדי להפחית כל גרם של משקל.

2. תעשיית הרכב

עמודי ה-A/B של מרכבי הרכב וקורות האורך של השלדה מאמצים מבנים חלולים בחתך -משתנים שנוצרו על ידי יצירת גלגול של פלדה בעלת חוזק- גבוה.

סופג אנרגיה ביעילות במהלך התנגשויות כדי להגן על בטיחות תא הנוסעים.

3. הנדסת בנייה

הקורות הראשיות של גשרים גדולים ועמודי גורדי שחקים מאמצים לעתים קרובות חלקים בצורת קופסה (קורות פלדה מלבניות וחלולות).

השג התנגדות לכיפוף ופיתול חזק במיוחד עם משקל עצמי מינימלי.

4. ציוד ספורט

במסגרות אופניים-יוקרתיות, מקלות גולף ומסגרות מחבט בדמינטון נעשה שימוש נרחב בצינורות חלולים מגולגלים מחומרים מרוכבים של סיבי פחמן.

השג ביצועים קל משקל אולטימטיביים והעברת כוח יעילה.

5. מוצרי יומיום

זרועות מזל"ט, תושבת רהיטי מתכת ופרופילי דלת וחלונות מסגסוגת אלומיניום.

הקפידו על קשיחות מספקת תוך שליטה בעלויות ומשקל.

טכנולוגיית ייצור

1. ייצור מסורתי

שיחול/יצירת שרטוט: מתאים למתכות (כגון סגסוגת אלומיניום) ופלסטיק, הוא יכול לייצר פרופילים ארוכים חלולים עם חתכים מורכבים- שונים.

ריתוך/הרכבה: ריתוך לוחות למבנים בצורת-קופסה או צינורית, שנמצא בשימוש נרחב בבנייה ובמכונות כבדות.

2. ייצור ועיצוב מתקדמים

הדפסת תלת מימד/ייצור תוסף: זוהי טכנולוגיה מהפכנית להשגת מבנים חלולים אופטימליים. זה יכול לייצר בקלות מבני סריג פנימיים או מבני ספוג ביוני שאי אפשר להשיג בשיטות מסורתיות, תוך מזעור השימוש בחומרים תוך הבטחת ביצועים.

אופטימיזציה של טופולוגיה: זוהי שיטת עיצוב מתקדמת. בהינתן מרחב עיצובי ותנאי לחץ, אלגוריתמי מחשב "יגידו" לך היכן יש להפיץ חומרים. תוצאות האופטימיזציה הן לעתים קרובות מורכבות ויעילות בצורת-מבנים חלולים, מה שהופך אותו לעיצוב המושלם מראש- להדפסת תלת-ממד.