晶格設(shè)計(jì)讓3D打印成為剛需，?？耸反蜷_應(yīng)用大門

導(dǎo)讀：有些特別設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，傳統(tǒng)制造工藝無法生產(chǎn)出來，只有3D打印才能很好滿足。在這些領(lǐng)域，3D打印逐漸成為了剛需。下面，南極熊希望通過一個(gè)熱門的3D打印設(shè)計(jì)方向——晶格結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，幫助你拓展思路，了解3D打印的潛能。
△3D打印出來的復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu)

隨著人們對(duì)于健康越來越重視，對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品類的要求也越來越高，充滿設(shè)計(jì)感、科技感、未來感的運(yùn)動(dòng)鞋，越來越受到消費(fèi)者的青睞，一度成為消費(fèi)者追捧的對(duì)象。特別是在綜合了美學(xué)和力學(xué)優(yōu)點(diǎn)的“晶體結(jié)構(gòu)”，即晶格設(shè)計(jì)在運(yùn)動(dòng)類產(chǎn)品中的應(yīng)用，大大的滿足了消費(fèi)者對(duì)新一代運(yùn)動(dòng)類產(chǎn)品的期望。

晶格設(shè)計(jì)不僅能夠減重還能同時(shí)保證足夠理想的運(yùn)動(dòng)力學(xué)性能，設(shè)計(jì)師們還可通過定制化單個(gè)胞元尺寸、桿徑和胞元形狀實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更高的設(shè)計(jì)美感和力學(xué)性能。另一方面3D打印的出現(xiàn)，使得設(shè)計(jì)師們更加能夠?qū)Ｗ⒂诋a(chǎn)品本身，為晶格設(shè)計(jì)打開了更大的想象空間。

△晶格設(shè)計(jì)

南極熊了解到，?？耸匪芰现破罚ㄌ珎}(cāng)）有限公司作為運(yùn)動(dòng)類產(chǎn)品的頂級(jí)供應(yīng)商，一直注重于先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)，尤其是結(jié)合晶格設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)的研究，已在高性能鞋中底，抗沖擊橄欖球頭盔護(hù)墊，防護(hù)面罩這些高價(jià)值的產(chǎn)品上得到應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

△裕克施樂使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的高性能運(yùn)動(dòng)鞋中底

高性能運(yùn)動(dòng)鞋中底，設(shè)計(jì)師結(jié)合運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，使得晶格中每個(gè)桿徑進(jìn)行定位和調(diào)整，使用硬性彈性體，為運(yùn)動(dòng)員特定的動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)群體提供一系列的功能，如緩沖、支撐和回彈，最終達(dá)到整體的舒適性。

2020年12月，南極熊實(shí)地探訪了位于江蘇太倉(cāng)的?？耸罚∣ECHSLER）中國(guó)基地。這是一家擁有150多年歷史的德國(guó)公司，是國(guó)際領(lǐng)先的塑料技術(shù)供應(yīng)商。?？耸诽珎}(cāng)工廠以生產(chǎn)注塑零部件為主要業(yè)務(wù)；2018年，?？耸纷⒁獾?D打印技術(shù)在規(guī)?；a(chǎn)方面的潛力，引進(jìn)了超過100臺(tái)Carbon L1大尺寸、超高速光固化3D打印機(jī)，為知名品牌生產(chǎn)3D打印運(yùn)動(dòng)鞋中底，并將這個(gè)3D打印批量化生產(chǎn)車間落在了太倉(cāng)基地。


△?？耸?D打印生產(chǎn)的高性能橄欖球頭盔護(hù)墊

極強(qiáng)沖擊力的美式橄欖球頭盔護(hù)墊，設(shè)計(jì)師通過運(yùn)動(dòng)員對(duì)保護(hù)頭盔的性能要求，選擇合適的晶格形狀，通過精細(xì)調(diào)整每個(gè)支撐桿徑的厚度來調(diào)整晶格結(jié)構(gòu)的硬度，對(duì)十幾萬個(gè)獨(dú)立的晶格支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行特別調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)了晶格結(jié)構(gòu)中內(nèi)部的阻尼支柱與運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中所經(jīng)歷的沖擊方向相對(duì)來吸收和分散能量。此外，該頭盔襯墊除了提供卓越的保護(hù)性能，還能給運(yùn)動(dòng)員帶來卓越的透氣性和出色的貼合度。

△裕克施樂使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的防疫面罩

考慮到傳統(tǒng)面罩長(zhǎng)時(shí)間佩戴的不適感，?？耸飞a(chǎn)的高效防疫面罩采用了先進(jìn)晶格設(shè)計(jì)，優(yōu)化晶胞形狀，在對(duì)高性能彈性體的打印成型后，顯著提升了該防疫面罩的佩戴舒適度和可靠性。

晶格設(shè)計(jì)在得到量產(chǎn)的3D打印技術(shù)的加持下，已經(jīng)向著多個(gè)行業(yè)的復(fù)雜應(yīng)用進(jìn)行著持續(xù)性的推廣和研究：

• 再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，骨組織支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的晶格，其規(guī)則的孔洞能夠在促進(jìn)組織生長(zhǎng)的同時(shí)提供結(jié)構(gòu)性支撐，其晶格成型難的問題可以通過采用3D打印技術(shù)得到解決。
  

• 汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的多孔或者蜂窩狀吸能盒可以有效提高汽車的安全性能，其具備優(yōu)異力學(xué)性的結(jié)構(gòu)面臨著成型成本高昂的問題，但可以使用先進(jìn)的3D打印技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化解決。
  

• 航空領(lǐng)域所需要的機(jī)翼夾層結(jié)構(gòu)中的晶格設(shè)計(jì)同樣具備很高的強(qiáng)重比優(yōu)勢(shì)，其成型工藝同樣可以運(yùn)用3D打印技術(shù)進(jìn)行嘗試。
  

由此看來，3D打印技術(shù)可以在各個(gè)制造領(lǐng)域復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)和制造中，值得應(yīng)用和推廣。

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