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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。
|5 f! _- e y: y" x3 j% Z3 [" a 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。
7 K0 Z8 q1 F# A& @2 m& u1 K( C8 Q 01.3D打印的晶格结构是什么? ; |1 G8 N/ v7 a1 i" v
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。
: {( U1 f& u( q/ L% [: T( \1 |) S 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。 ! m6 j. C) p( M M; R4 v
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。 0 Q( |+ A; X' T" D: b+ a
02.晶格结构有哪些好处?
5 ?% s' V1 [- L, T; K+ k2 m% x 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。 & @; k' d l1 u# ] _5 ]% Z: O% A
1.轻量化:
: J4 E% Z3 o" H# y) L$ W& f6 Q( [ 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。 G5 U1 U* x R+ `
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。
% {/ W9 G! ]# P 2.降低打印件成本: 6 M% K% ` A1 f R
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。
9 [" S! J$ V2 L) d' b4 w9 B3 \ 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。 ! ^( M* i# W* `3 i- _& J4 i
3.减震: : N, n/ P! Y1 l
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。 5 [2 T6 e, ]* W6 }; m
4.能量吸收:
) @2 |, I$ A" S7 Q7 e 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。
* a/ a7 e, g! b& t* F3 v 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。
1 e# {; h/ [) X k V 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。
2 W1 ]4 J" w4 {8 i4 z9 `6 r 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, 0 T0 b+ `. J& ~$ D, e+ w
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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