在3D打印技術(shù)中，有一種自然結(jié)構(gòu)被越來越多地應(yīng)用于減輕產(chǎn)品重量，并使輕量級產(chǎn)品更加堅固，這種結(jié)構(gòu)就是陀螺晶格。這種復(fù)雜的形狀曾經(jīng)幾乎無法制造，但現(xiàn)在對3D打印機來說已不再是難題，它為產(chǎn)品設(shè)計開辟了一片新天地。

3D打印中的晶格結(jié)構(gòu)是一種強大的設(shè)計工具。精心設(shè)計的晶格可以使零件更輕、更強，更有效地吸收沖擊力，并更好地根據(jù)其最終用途進行定制。了解如何使用和創(chuàng)建這些結(jié)構(gòu)是原型和生產(chǎn)零件3D打印中產(chǎn)品工程和工業(yè)設(shè)計的重要組成部分。

多功能3D晶格超材料

3D 設(shè)計軟件公司 General Lattice 已獲得美國陸軍的合同，以使用 3D 打印和先進的晶格幾何來改善陸軍作戰(zhàn)頭盔的沖擊吸收。為期一年的研究和開發(fā)項目目前正在伊利諾伊州芝加哥的 General Lattice 工廠進行，該公司將開發(fā)預(yù)測建模工具集來設(shè)計和生成頭盔的優(yōu)質(zhì)晶格材料。

FDM打印中空模型會有些許難度，容易打壞模型，而光固化3D打印中空模型則更為容易，甚至往往還需要將一些模型進行掏空處理使其變成中空模型來打印。

國立臺灣科技大學(xué)的研究人員已使用融合沉積建模（FDM）3D打印了新的晶格結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不需要任何支撐結(jié)構(gòu)。貝殼形的晶格結(jié)構(gòu)基于海膽的形態(tài)，該海膽具有機械穩(wěn)定性和承重能力。研究人員旨在在其印刷的格子結(jié)構(gòu)中模擬這些屬性，從而消除對支撐結(jié)構(gòu)的需求，以減少了印刷過程以及后續(xù)后處理步驟所需的材料，能量和時間。

美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的科學(xué)家設(shè)計了一種新型3D打印晶格結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)綜合了超輕結(jié)構(gòu)和高剛度的優(yōu)勢，打破了之前認(rèn)為需要展示此類特性的Maxwell設(shè)計規(guī)則。他們?yōu)榇藢ｉT開發(fā)了一個設(shè)計軟件，使用他們編寫的拓?fù)鋬?yōu)化軟件，創(chuàng)建了兩個由微架構(gòu)桁架組成的獨特單胞設(shè)計，其中一個被設(shè)計為具有各向同性(相同和全方位)材料特性。