3D 打印晶格结构设计终极指南:部件轻量化、功能化的绝佳选择(4)

时间:2023-06-27 16:00来源:作者: 点击:
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摘要:尽管是一个强大且未得到充分利用的功能,但晶格结构确实有一些局限性,认真对待在实际产品中使用它们的工程师和设计师需要考虑这些局限性。 制造

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尽管是一个强大且未得到充分利用的功能,但晶格结构确实有一些局限性,认真对待在实际产品中使用它们的工程师和设计师需要考虑这些局限性。


制造方法的经济性


尽管制造复杂非平面晶格结构的传统方法确实存在,但总的来说,它们不如增材制造方法有效。因此,在将晶格纳入设计时,应仔细考虑增材制造特有的经济性、时间尺度和材料选择,尤其是在其他区域设计时考虑了注射成型等技术的情况下。


模拟过程复杂


当涉及大型晶格结构时,应力模拟,尤其是那些使用有限元方法的模拟,可能需要大量计算。大多数方法(包括上面提到的几个软件包使用的方法)都涉及在整个结构中推断晶胞的属性,但如果晶胞类型和大小差异很大,那么物理测试可能是准确评估晶胞性能的唯一方法非常大和复杂的晶格设计的性能。


文件内存大


同样,当将具有大晶格部分的零件设计转换为 STL(无论好坏,它仍然是增材制造中最常用的文件类型)时,文件大小超过 500MB 甚至 1GB 是常见的。这通常意味着进一步的处理和切片对于除了最强大的计算机之外的所有计算机来说都是一个缓慢而困难的过程。减小网格的大小当然是可能的,但这会大大简化单元,如果不小心操作,最终零件上会出现一些三角形单元。


晶胞类型有限


晶胞的类型是晶格结构最重要的特征之一,并且决定了整个结构将拥有的大部分不同特性,但大多数工程师和设计师可以轻松选择的选项有限. 一些软件包允许设计和创建新类型,但即使可以访问这些程序,这也是一项高度专业化和技术性的任务。


要素 5. 生成晶格结构的最佳软件


在CAD 软件中的晶格生成软件和晶格特征是创建晶格结构是一种常见的手段。与通常可用于 FDM 打印的各种切片程序相比,这些软件程序可用于创建用于多种用途的晶格,而不仅仅是作为材料填充,并且通常不用于直接生成 G 代码。


软件选项中有广泛的复杂性和功能,所以一定要有选择性,下面列出了一些典型的软件工具:


nTop


 

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△nTop中新的场驱动设计使工程师能够使用仿真结果作为设计参数来控制您的设计。在这种晶格结构换热器中,模拟工具表明,收紧晶格可以改善传导,而在对流更重要的区域,晶格结构会松散(来源:nTop)


nTop 提供多种晶格选项和功能,使其比许多 CAD 程序更快。由于该软件基于隐式建模,其中 3D 几何被定义为数学函数,而不是外表面和边缘,因此工程师可以快速生成复杂的结构(如晶格),同时为自动化设计循环提供所需的可靠性。


nTop 包含的点阵功能非常强大,几乎可以完全控制点阵结构的各个方面,包括定制晶胞的能力。基于现场的设计对于成熟的 CAD 用户来说是一个需要熟悉的棘手概念,但是一旦克服了学习曲线,使用该套件进行设计的可能性将是无穷无尽的。


nTop 具有该公司所谓的 GPU 加速功能,可以快速实现晶格结构的实时可视化。该软件使用户能够预览设计更改并在几秒钟内重建高度复杂的网格。用户还可以调整空间中每个点的晶格周长,并将您的首选项保存在可重复使用的工作流程中。


Altair Sulis


 

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去年,CAD 软件巨头 Altair 收购了一家英国小公司,该公司开发了一种名为 Sulis 的强大点阵工具。它现在是Altair公司的三个点阵产品之一,但却是该公司最出色的点阵工具。Sulis 用于创建复杂的晶格结构和流体流动通道,用于航空航天、汽车、医疗和工业机械等一系列行业。它是一种 3D 打印设计软件工具,具有专门为晶格化定制的隐式建模内核和一键式晶格创建功能,Sulis使用户能够向模型添加轻量级结构并微调它们的属性,可以创建任何比例的复杂几何体。


【激光网激光门户网综合报道】( 责任编辑:huahua )
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