금속 TPMS 격자 구조: 설계, 제조 및 특성

삼중 주기 최소 곡면(TPMS)은 매끄러운 표면, 복잡하게 연결된 구조, 정밀한 기하학적 제어 덕분에 격자 구조 설계에 매우 효과적인 접근 방식으로 부상했습니다. 그러나 다중 스케일 설계 최적화의 계산 복잡성, 무결점 격자 아키텍처 구현의 제조 한계, 다기능 응용을 위한 공정-구조-특성 관계에 대한 불완전한 이해라는 세 가지 주요 과제로 인해 금속 TPMS 격자 구조의 잠재력은 충분히 탐구되지 못했습니다. 이 연구는 이러한 간극을 해소하기 위해 금속 TPMS 격자 구조의 설계, 제조, 특성 및 응용 분야를 포괄적으로 분석합니다. 먼저, 특정 요구 사항에 맞춰 디지털 TPMS 모델을 생성하는 기하학적 설계 방법을 소개합니다. 이어서, 적층 제조 기술이 구조적 설계 제약을 완화하고 고품질의 정밀한 제조를 가능하게 하는 방식을 강조하며, 이러한 구조를 제작하는 데 사용되는 적층 제조 기술을 요약합니다. 다음으로, 적층 제조된 금속 TPMS 격자 구조의 다양한 특성과 다학제적 응용 분야에 대해 상세히 설명합니다. 이 분야의 최신 발전을 종합하여 기존의 한계를 논의하고 미래 연구 방향에 대한 통찰력을 제공합니다. 본 연구는 금속 TPMS 격자 구조의 다기능적 잠재력을 최대한 활용하기 위한 포괄적인 프레임워크를 제시하며, 향후 연구 및 개발을 위한 중요한 기반을 마련합니다.