这款格构板的设计初衷,是为增材制造工艺的晶格结构选型提供直观的实物参照载体,目前在3D打印工艺验证、轻量化结构教学、多孔材料性能测试场景中已经有了实际落地的使用反馈。从结构功能来看,板体本身作为承载基底,表面划分的独立单元格内对应标注了不同类型的微结构构型,涵盖SC、BCC、FCC等常规金属增材常用晶格,也包含Gyroid、Schwarz这类曲面型极小曲面结构,还有Kelvin、Diamond等泡沫类仿生结构,不同构型的单胞在板面上独立排布,互不干涉,方便测试时单独取样做力学性能比对。
设计过程中首先确定了板体的基准安装边界,整体采用矩形平板构型,厚度方向预留了足够的装夹余量,可直接适配通用平口钳的夹持范围,不需要额外制作专用工装就能固定在试验机或者3D打印基板上。板面的单元格采用等距阵列排布,每个单元格的尺寸统一设定为单胞特征尺寸的整数倍,保证每个展示单元内的晶格结构至少包含3个完整周期的单胞,避免边界效应对结构性能展示的干扰。单元格之间预留了清晰的刻字区域,采用凹陷式字符标注对应结构的名称,字符深度控制在0.2mm,既不会在打印过程中出现断字缺笔,也不会因为字符过深破坏板体的整体平面度。
在实际使用场景中,这块格构板可以直接作为3D打印的工艺校准件,通过一次打印就能验证十几种不同微结构的成型精度,对比不同结构在相同打印参数下的表面质量、支撑去除难度,比单独打印多个测试样件节省至少60%的基板空间和打印准备时间。在轻量化结构设计的教学场景中,板体上的不同结构可以直接作为触觉参照,让设计人员直观区分不同晶格的孔隙特征、连通性差异,不用再对着二维截面图想象三维构型。在多孔材料的性能测试环节,每个独立单元格可以单独切割下来作为压缩测试、渗透率测试的标准试样,单元格的尺寸刚好匹配通用材料试验机的试样夹具要求,不需要二次加工就能直接装夹测试。
设计时特意将所有微结构的单胞尺寸做了统一标定,所有结构的杆径或者壁厚保持一致的基准值,这样在对比不同结构的性能差异时,可以排除尺寸参数带来的干扰,直接得到构型本身对力学性能、流体性能的影响规律。板体的背面做了全平面处理,平面度公差控制在0.1mm以内,不管是粘贴在测试平台上还是吸附在光学测量设备的工作台上,都能保证定位基准的一致性。边缘位置做了1mm的倒角处理,避免打印完成后取件时的锐边划伤,也减少了打印过程中边缘翘曲的概率。
从结构适配性来看,板体上集成的各类结构覆盖了目前工业领域常用的多孔构型,既有适合高承载场景的杆状晶格,也有适合流体换热、生物植入的曲面极小曲面结构,还有适合缓冲吸能的泡沫类随机结构,一块板就能满足不同应用方向的结构选型参考需求。在设计排布时,将力学性能相近的结构放在相邻区域,将成型难度差异大的结构错开排布,避免打印过程中因为局部散热差异导致的成型缺陷集中出现。每个结构单元格和板体基底的连接位置做了0.3mm的过渡圆角,减少应力集中,避免切割取样时单元格从基底处断裂。
- 上一篇:CA6140车床配套异形定位连接基座
- 下一篇:斜切开口凹形定位支撑练习构件
- 全部评论(0)
- 模板大小: 1.42 GB
- 售价:5金币
- 下载次数: 7
- 系统要求: STEP / IGES,STL,Rendering,SOLIDWORKS
- 软件分类: 机床加工
































































