複合グリッド構造の高度な製造とアプリケーション

複合グリッド構造は、例外的な強度と重量の比率、損傷耐性、構造効率のために、航空宇宙、自動車、および高度なエンジニアリング分野の革新的なソリューションとして浮上しています。三角形の硬化リブを特徴とするこれらの格子状の構造は、軽量設計と準等方性の機械的挙動を組み合わせることにより、伝統的なサンドイッチ構造とアルミニウムアイソグリッド構造よりも優れています。自動化されたファイバー配置（AFP）、フィラメント巻き、および連続繊維3Dプリントなどの高度な製造技術の開発により、複合グリッド構造の製造可能性がさらに向上し、複雑な幾何学の費用対効果の高い生産が可能になりました。

トランスタル効率と負荷分布：
三角形のグリッド構成は、その格子を介して機械的荷重を均一に分布させ、準等方性材料の挙動を模倣します。せん断力の伝達のための接着結合に依存する従来のハニカムコアとは異なり、複合等型のribは皮膚に統合的に接続され、剛性を維持しながら剥離のリスクを排除します。研究では、アルミニウム合金と比較して、アイソグリッドパネルは、座屈抵抗を維持または上回っている間、20〜30％の重量削減を達成することが示されています。さらに、それらの繰り返しのrib皮の建築は、個々のユニット細胞内の衝撃損傷（rib骨骨折など）を限定することにより、損傷耐性を高め、壊滅的な故障を防ぎます。

環境適応性：
複合グリッド構造は、過酷な環境で優れたパフォーマンスを示します。オープングリッドの設計により、水分の浸透が腐食を促進するハニカムサンドイッチ構造の重要な欠陥である水分の閉じ込めを防ぎます。 rib骨と皮膚の熱膨張係数（CTE）を一致させることにより、熱安定性を強化できます。たとえば、アルミニウムとポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を組み合わせたハイブリッドカビ（PTFE）は、硬化プロセス中に圧縮を最適化し、熱サイクリング下での寸法精度を確保します。

製造の柔軟性：
グリッド構造は、放物線アンテナリフレクターからロケットシリンダーに至るまでの複雑な幾何学に適応できます。 AFPやフィラメント巻線などの自動化されたプロセスにより、湾曲した表面とフラットパネルの迅速な生産が可能になり、手動の複合レイアップと比較して人件費が最大40％削減されます。