¿Por qué las impresoras 3D usan una estructura de panal para imprimir objetos?

Casi todos los softwares de corte (G-Code Generators) ofrecen 6 opciones de patrones de relleno para la impresión en 3D, de los cuales solo 3 son realmente prácticos (concéntricos, nido de abeja y rectilíneos). También hay algunos softwares personalizados como MakerBot que le permiten haga diseños personalizados como ‘cat-fill’, pero si el precio y la comodidad son importantes, la mejor opción es Slic3r (Índice de / ganar), que es de código abierto.

Aquí proporcioné su interfaz

Ahora pasemos a la pregunta principal ¿ por qué panal ?

una estructura hexagonal utiliza la menor cantidad de material para crear una red de celdas dentro de un volumen dado, y como usted preguntó en su pregunta que tiene algo que ver con los panales de las abejas , sí.

Toda idea humana se desarrolla a partir de cosas disponibles de forma natural, incluso la geometría no es una excepción. Se inspira en los nidos de abejas que se cruzan en dos capas opuestas de panal entre sí y proporcionan la máxima resistencia en todos los ejes mientras se utiliza la menor cantidad de material para hacerlo.

Solo hay tres patrones repetitivos posibles. Cuadrado, triángulo equilátero y hexágono. Se postuló durante mucho tiempo, pero Thomas Callister Hales solo probó en 1998 que el patrón de panal usa el menor material posible y es por eso que tanto las impresoras 3D como las abejas lo usan. Lo siento, Yuan Gao , su respuesta no fue del todo correcta, hay una diferencia y no hay “compensación”. El hexágono es óptimo tanto para la fuerza como para la economía. Jordan Levet creía correcto.

Hay muchos patrones de relleno diferentes que puede usar, y a diferentes densidades. Cada patrón tiene una compensación entre el peso (y, por lo tanto, el uso del material), la resistencia, el tiempo de impresión y también las propiedades decorativas. Por lo general, puede seleccionar qué relleno usar y qué densidad en el software que usa. Por qué su sistema está configurado para usar relleno hexagonal de manera predeterminada, no lo sé, podría ser tan simple como una elección arbitraria hecha por quien escribió el software. El relleno hexagonal no es necesariamente mejor que el lineal (cuadrados y triángulos) debido a las propiedades mecánicas del material y el método de impresión, pero se ve bastante bien.

Aquí hay algunas imágenes de otros tipos de patrones de relleno utilizados para la impresión 3D en este sistema en particular:

Vaya a 5:15 para ver algunos ejemplos más en este video:

Se debate mucho sobre qué patrón de relleno se debe utilizar, aunque en la mayoría de los casos en que las piezas impresas en 3D no se utilizan en aplicaciones de carga mecánica, el patrón de relleno exacto utilizado no es muy importante.

La estructura de nido de abeja no es más que otra opción para que los usuarios jueguen. Aunque es tentador pensar que “el nido de abeja da una impresión más fuerte ” (como es el caso de las abejas), no obtendrá una impresión más fuerte con el relleno de nido de abeja con las otras estructuras de relleno.

Puedes acceder a una impresora 3D, ¿verdad? Imprime algo con diferentes patrones de relleno e intenta romperlos. Será evidente para ti.

Por esa razón, las abejas no construyeron su nido con FDM, de modo que su nido no tiene puntos débiles mecánicos por capa.