我们都知道CNC是减材制造,3D打印是增材制造,3D打印与传统CNC的制造原理是恰恰相反。
而3D打印具备的一个重要特点是能够制造具有复杂内部晶格结构的零件,口腔3D打印这在传统制造技术中难以做到的。
01.3D打印的晶格结构是什么?
简单来讲,3D打印的晶格结构是连接节点的重复或不重复的3维集合。在其最简单的形式中,多个晶格节点通过梁相互连接。
在重复3维结构的情况下,梁和节点的集合采用规则和重复的3维形状,如立方体或四面体,这些形状通常被称为单元格。
3D打印晶格结构通过仅在结构上需要的地方放置质量,使材料和打印机的独特功能得到最佳利用。
02.晶格结构有哪些好处?
用于3D打印的晶格结构提供了很多好处,下面小齐列出它的几个主要优势。
1.轻量化:
减少材料使用还有另一个好处——减轻重量。在许多应用中,零件或组件的最终重量,通常越轻越好。
这具有许多优势,从减少汽车应用中的燃料使用到改善医疗案例中的患者恢复时间,还有减轻飞机、航天器的重量。
2.降低打印件成本:
3D打印是按克收费的,在设计中使用晶格,可以通过去除非关键区域的大部分材料来大大减少材料的使用量。
比如在航空航天工业中,晶格结构的引入将减少钛或铬镍铁合金材料的使用,在不牺牲零件结构完整性的情况下,可以节省大量成本。
3.减震:
晶格结构在消散冲击和冲击载荷方面非常有效,因为单元结构有助于整个结构的弯曲和能量分配。
4.能量吸收:
晶格结构具有许多有利于吸收能量的特性,在消散冲击和冲击载荷方面非常有效。
通过改变不同区域的密度,甚至细胞类型,在压缩过程中可以有效地吸收不同方向的能量。
复杂的晶格类型可以重新定向,同时根据材料的各种特性,在多个方向上更好地分配能量以吸收冲击力。
从上面看,晶格结构在3D打印中的优势固然明显,但在制造复杂非平面晶格结构时,
我们也要仔细考虑3D打印特有的经济性、时间、打印尺寸和材料选择,与传统加工方式作出对比选择,而不是强行使用3D打印晶格设计。
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