详谈晶格建模与制造中的学问：kaiyun官方网站登录入口
当前，我们所看到的大部分晶格材料是由阵列的细长构件构成，类似于我们熟知的轻量级超级结构如桥梁和建筑物的框架，晶格几何形状的自由选择是有效地展开轻量化的关键。有些像泡沫一样多孔材料的确是重的，但一般来说刚性却不符合零件的性能拒绝。晶格里面的学问十分浅，比如说一些多孔结构被称作“倾斜主导’，这些结构在倾斜的时候反映了极佳的韧性，沦为吸取能量的理想自由选择。
本期，小编成与大家一起来get晶格设计与生产中的更好学问。图片来源：雷尼绍有关晶格生出的每一步晶格的世界很错综复杂，就拿“倾斜主导’的晶格结构来说，如果你在中间再加了一个纵向的支柱，就变为了“弯曲主导”的结构，这样的结构无论是在剪切或传输情况下，由于高层次的节点相连，获取了交叉承托并避免节点的相对运动，这种细观结构可以恰到好处的获取最佳的重量比强度。
图片来源：维基百科，左边为“倾斜主导”，右边为弯曲主导“设计除了这些常规的图形设计，还包括非常简单的承托和节点的设计。设计师还可以尝试简单的设计，例如小旋翼这样的结构。据理解，国际上HiETATechnologies和Exeter大学在尝试在散热器中应用于这些小旋翼结构。他们通过流体动态分析软件（CFD）来对通过小旋翼胞元的液体压力展开建模分析，并对热量的互相交换做到准确的建模。
实验测试是在4mm的胞元的大小和30％的体积分数的结构中展开的，实验结果展现出较好。图片来源：HiETA除了小旋翼这样的精妙设计，正如建筑学给美学带给很多启发一样，建筑学为晶格设计也带给非同寻常的创意依据。由于增材生产的灵活性，我们现在可以把建筑感的细观结构应用于到增材生产的建模设计中来，并通过这些细观结构获取特定的力学性能。图片：纤维结构的材料获取有所不同方向的刚性，材料为316L不锈钢，所用加工设备为雷尼绍AM250如果你实在建筑美学带给的冲击力还过于，更为了解一些的还有混合网格结构，网友们告诉晶格可以统合进产品设计中，沦为轻量化的最重要元素。
也可以融合其他建模技术如流形优化，某种程度从整体外观上与传统的产品设计区别出去，从产品的局部结构上也构建更为灵活性的结构，更进一步减低重量，并通过晶格的细观结构符合有所不同方位力学性能的拒绝。图片：钛合金“蜘蛛”架，由AltairOptistrut软件，和MaterialiseMagics软件分解，所用加工设备为雷尼绍AM250小晶格，大学问。除了设计领域的脑洞大开，当前设计者所面对的另一个关键的计算出来挑战是将晶格设计的文件转换成打印机设备所能加载的打印文件。
这个过程中，你很更容易很快陷于极大的模型和无休止的建构文件的打算中。为了防止这样的苦恼，当前的专家正在通过新的打印文件和自定义激光曝光策略的生产方式来修改晶格打印文件分解和生产的过程。图片：Betatype获取的自定义激光曝光策略用作提高产品机械性能和减缓建构过程增材生产过程中，晶格细节的反映必须激光能量的准确掌控，对每一层的晶格融化的创建一般来说牵涉到到成千上万的稠密产于的风险，对设备的考验也就反映出来。
拿雷尼绍的设备来说，系统调制激光可以探讨到70微米光斑大小，可以构建壁厚如140微米的建构能力。当晶格的设计渐趋简单的时候，生产方面的挑战就更大了，尤其是例如钛合金这样的材料，可以展现出出有明显的瓦解形变，所以必须当心在一层建构已完成后，下一层铺粉的时候装修的材质无法过分刚性，过分刚性的装修更容易将晶格的微小结构利用瓦解形变带给的热变形而将刚建构好的结构更进一步毁坏掉。图片：体积8000立方厘米的材料，材料为钛合金，软件为BetatypeCAD－CAM软件平台，所用加工设备为雷尼绍AM250未来的挑战虽然晶格极具魅力和吸引力，但目前依然有一些障碍使得晶格设计很难用在零件的实际生产中。
一个关键的挑战是要证明设计的性能可靠性，特别是在抗疲劳方面。由于晶格的表面和锐利的交叉点很多，这带给了应力集中，而实际中应用于的批量零件是不能接受有可能告终这样的事件。
所以就带给了一个涉及的问题是如何检验生产质量。晶格的复杂性使得无法通过传统方式检查。CT扫瞄获取了一种解决方案，尽管有些费时。尽管当前所面对相当大的挑战，然而介于简单的晶格结构可以获取卓越的产品性能－无论是在效率和功能方面。
并且为组件轻量化关上了辽阔的设计空间，还可以提升热传导、能量吸取、绝缘和提升相连性能。我们有理由坚信，总有一天，晶格不会在增材生产占有最重要的一席之地。
国际上除了雷尼绍、Altair、Materialise这些在晶格结构上积极探索的企业。据报，国内像铂力特、中国空间技术研究院都在展开着不惧艰难的探寻，并在探寻的过程中累积了属于自己的knowhow，而这些knowhow也将随着晶格重要性和生产可行性的提高沦为这些企业扎根未来市场竞争的宝贵优势。
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