缅因大学的工程师们正开发新方法，以更精准地预测轻质3D打印物体的强度。该研究由该校先进结构与复合材料中心(ASCC)开展，目的是通过控制几乎所有塑料部件的强度，助力设计师打造更坚固、可靠的部件。

研究团队由ASCC研究工程师Philip Bean、机械工程教授Senthil Vel以及土木工程教授Roberto Lopez-Anido组成。其研究成果发表于《Progressive Additive Manufacturing》杂志，研究将先进的计算机建模与物理实验相结合，以更全面地掌握这些部件在压力下的表现。

团队专注于研究陀螺填充结构，这是一种复杂且重复的内部结构，常用于3D打印，能在保持结构完整性的同时最大程度减轻重量。他们利用计算机模拟分析陀螺对各种力的响应，并通过3D打印原型实验验证了这些预测。

研究结果有助于了解这种复杂的内部模式如何影响零件整体性能，而这是传统分析方法难以实现的。

首席研究员之一比恩表示：“这项工作让我们能更自信、高效地设计3D打印部件。通过了解螺旋填充结构的精确强度，可减少材料使用，提升各行业性能。”

预计该方法将极大惠及航空航天、汽车和医疗设备制造等需要坚固、轻质材料的行业。

更多信息：Philip Bean 等人，《研究陀螺填充物的非线性响应以预测有效屈服强度》，《增材制造进展》(2025 年)