3D打印点阵结构的特殊属性及应用场景
时间:2023-10-25 11:23 来源:增材制造技术前沿 作者:admin 点击:次
随着3D打印运动鞋的普及，晶格结构开始走入人们的视野，它不仅能够实现轻量化，还能起到缓震防护、吸振降噪的作用。可以说这种结构是专为增材制造而生，同时它也给工程师提供了更加广阔的探索空间。
△点阵结构在多领域广泛应用
除了3D打印运动鞋，点阵结构也可广泛应用于其他领域，不仅包括火箭、潜艇，还包括高铁、飞机。本期3D打印技术参考将从点阵结构性能的角度介绍其应用，并带来该结构的设计考虑因素。 点阵结构的性能及适用领域 1. 优良的强度—重量比 提高部件强度—重量比的方式主要有两种：在传统制造中可以通过减少非关键区域的材料来减轻重量；在增材制造中，甚至可以将关键区域的材料网格化，虽然整体的强度会有所降低，但不失为一种提高强度重量比的好方法。 
△3D打印的点阵结构F1赛车气缸盖
△3D打印的高强度石墨烯，比不锈钢高10倍，密度仅为5%，结构是关键
此外，点阵结构具有高度的空间对称性，可以将外部载荷均匀分解，在实现减重的同时保证承载能力。该结构在航空航天、医疗、汽车、船舶制造等需要高强度—重量比的行业具有重要用途。 
△3D打印的网格结构植入物，保证强度同时减轻重量
2. 超大的比表面积点阵结构不仅重量轻，而且具有超大的比表面积，这对于促进热交换和化学反应具有很大优势。 传统散热器的散热片多是各自分开的，通过钎焊组成一个整体，不同部件之间的结合增加了热阻，从而降低了热效率。3D打印除了实现结构的一体化制造外，独特的晶格结构显著增加了表面积，从而能够以更经济的方式实现更高的换热效率。事实上，这种效率增益可以在许多不同类型的热交换器应用中实现，这些具有大表面积的小特征结构在没有3D打印的情况下几乎是无法制造的。 
△雷尼绍3D打印的铝合金点阵结构赛车涡轮中冷器
目前，从汽车、航空航天、能源到电子行业等都在尝试使用点阵结构提高热交换效率，所使用的3D打印工艺从激光粉末床熔融到电子束熔化都可实现。 (责任编辑：admin) |