導讀:近年來,彈性體3D打印在市場上的需求飛速增長。在一項《2021年全球及中國3D打印彈性材料產業深度研究報告》中顯示,全球3D打印彈性體市場規模將從2021年的1.8億美元增長到2026年達到6.2億美元,復合年增長率為28.1%。
而消費品則是彈性體3D打印需求增長的主陣地之一,因為彈性體3D打印也就是柔性3D打印擁有輕量化、可定制化、優秀的耐溫、耐用性等優勢,在設計上受限較小,可謂是擁有“七十二般”自由變化!清鋒科技就是一家以彈性體3D打印為主的國產DLP 3D打印設備、3D打印彈性材料廠商,已經研發出3D打印頸椎枕、3D打印自行車坐墊、3D打印鞋、3D打印頭盔和護具等應用。那么清鋒的彈性體3D打印是如何實現“七十二變”的呢?我們今天就來好好嘮一嘮。清鋒自研的增材制造晶格設計平臺LuxStudio,通過軟件調整晶格,就能讓產品擁有“七十二般”變化。而對產品進行晶格化設計,可達到輕量化、不同力學性能和獨特外觀展示效果,能夠為產品或創意進行打印、測試、創新、迭代,縮短制作周期。

△清鋒參數化3D打印晶格設計軟件:LuxStudio調整晶格形狀,可得到不同的力學性能以及不同的外觀形狀。
晶格形狀數以萬計,清鋒通過“重重考驗”,在LuxStudio晶格平臺上只留下了16種優質晶格。它們可分類為規則桿徑、極小曲面和泰森多邊形,而且不同形狀有不同的力學性能,同時可形成的外觀也不同。
△3D打印晶格軟件LuxStudio軟件中的16種晶格調整晶格桿徑粗細,可以改變晶格結構的強度及韌性。
例如,調整3D打印自行車坐墊的晶格桿徑粗細,晶格硬度會隨之改變。桿徑細結構相對柔軟,桿徑粗硬度增加。
這種通過柔性制造的3D打印自行車坐墊能給坐骨提供支撐力,實現合理分壓,同時不影響結構本身的力學效果,也帶來了天然的透氣性,提升騎行體驗。
調整晶格尺寸,在不影響體占比的情況下完成輕量化的設計、滿足打印需求。
例如,需要柔軟回彈狀態的3D打印頸椎枕,正常設計下晶格桿徑太細達不到打印需求,將晶格尺寸等比例擴大、加寬,頸椎枕重量會變輕,但不影響性能,同時滿足打印需求。?
整體鏤空的晶格結構可以達到輕量化設計效果,相比傳統制造工藝可減輕更多重量。
晶格由重復的桿件單元或面單元搭接而成,在受力時發生變形,受力較小或消除后能夠迅速地恢復原始狀態,相比實心結構在變形過程中能夠有更少的能量損失,回彈性更好,長期重復使用舒適感更強。
晶格結構擁有非常好的力學性能以及穩定性,受力后能夠達到均勻變化。比如,精心挑選的晶格結構做的鞋底不會出現像普通鞋子那樣一腳踩下去,突然有一種“踩空”的感覺,而是均勻變化(A晶格)能夠很好的保護足部。
?EM系列彈性材料:具有高回彈、抗撕裂性、耐低溫等優勢,結合針對不同應用所調整的晶格結構,可打印出適用于鞋中底、坐墊、頸枕、護具等彈性緩沖應用。
EM 01是單組份類PU材料,具有高回彈性、高細節表現力和快速方便的后處理工藝,直接打印后僅需清洗、固化和簡單拋光,即可進行新產品開發驗證。配合LEAP?的納米離型技術,EM 01適用于橡膠、聚氨酯彈性體和晶格類似結構的快速模型驗證,主要應用工業模型。EM?21是一種高性能彈性材料,具有優越的回彈性、抗撕裂性和耐彎折性。EM?21配合LEAP? 極速3D打印技術和參數化設計,模型尺寸控制精準,細節表現完美,被廣泛應用于運動鞋中底、工業緩沖、個人穿戴等高回彈緩沖與多次彎折的領域。EM?21通過了《ISO 10993-10:2010 醫療器械生物學評價第10部分:刺激與皮膚致敏試驗》。EM+23是高回彈、抗撕裂性、耐低溫的類PU材料。EM+23是彈性件批量生產的首選材料。EM+23適用于鞋中底、坐墊、頸枕、護具等彈性緩沖應用。清鋒的3D打印彈性材料除了應用于消費領域,同時也進入了高校科研院所,輔助完成增材制造專業課程授課使用以及科研項目研究。
2.打印設備Lux 3Li+:DLP光固化3D打印機,采用清鋒自研DLP光固化面曝光打印技術,在紫外光的照射下,晶格結構一層一層地快速曝光,從液態轉化為固態成形。Lux 3Li+打印尺寸達400×259×380mm,適用于復雜工件的小批量生產、大尺寸產品的快速交付、高精度打印原型件、測試件等。
作為國產DLP 3D打印設備廠商,清鋒還擁有iLux系列桌面級DLP光固化3D打印機。與Lux系工業機相同,都是科研級高精度3D打印機,除了批量高效完成產品的定制打印,也能應用于高校進行授課,以及科研測試件的小批量打印。
根據患者的頸部數據進行精準晶格化設計,定制出不同軟硬、高低的頸椎枕,使枕頭貼合人體曲線,改善生理曲度,緩解不適。
針對騎行者需求進行3D晶格設計,無需開模即可生產出回彈舒適、透氣性好、輕量化的自行車鞍座,兼顧彈性、支撐和透水透氣要求。
根據足部大數據,配合力學結構進行晶格化設計,可打印出外觀獨特、分壓性強、透氣耐磨的拖鞋,顏值腳感達到最佳,塑造絕無僅有的高階時尚單品。
根據不同人群足部狀態,對晶格密度、粗細進行調整定制,適配日常穿著、運動健身及康復醫療等不同場景。
原文始發于微信公眾號(熱塑性彈性體資訊):彈性體3D打印的應用:鞋墊、拖鞋、自行車坐墊、枕頭......