極具前景的3D打印應(yīng)用之一：可變密度緩沖結(jié)構(gòu)

3D 打印中最具有潛力之一的應(yīng)用是可變密度緩沖結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，這一領(lǐng)域可以為增材制造 (AM)帶來數(shù)十億收入。



應(yīng)用開發(fā)成功
HP、Carbon 和 EOS 一直在變密度緩沖結(jié)構(gòu)方面展開研究，這些原始設(shè)備制造商 (OEM) 與登山鞋、戶外裝備商、自行車座椅和籃球制造商等領(lǐng)域的材料公司和制造商合作，正在開發(fā)以3D打印為中心的最終用途產(chǎn)品。這三家公司已經(jīng)意識(shí)到，為了真正推動(dòng)增材制造的發(fā)展，他們必須整合為價(jià)值鏈的一部分，共同開發(fā)突破性的應(yīng)用，使他們的技術(shù)發(fā)揮重要作用。



緩震性能


△PRO/CESS 自行車座椅。

3D打印可以發(fā)揮作用的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域是為各種物品提供緩沖，包括：

●頭部裝備：頭盔、面罩、聽力保護(hù)裝置、眼鏡、安全眼鏡、耳機(jī)
●運(yùn)動(dòng)器材把手，包括車把和方向盤
●手套
●座椅：自行車、摩托車、椅子、汽車、卡車司機(jī)、送貨員、飛機(jī)
●頭枕
●背包
●滑雪板、溜冰鞋、拖鞋和鞋子
●各種運(yùn)動(dòng)、輔助和工業(yè)設(shè)備的抓握面
●假肢、牙套、輔助設(shè)備
●電腦鼠標(biāo)和其他外圍設(shè)備

由此可見，緩沖結(jié)構(gòu)滲透在生活的方方面面?？梢灶A(yù)測，緩沖應(yīng)用最終可能成為全球產(chǎn)量最大、利潤最高的3D打印應(yīng)用之一。

3D打印鞋子
由于增材鞋類和鞋墊的成本目前非常高，因此人們對3D打印鞋并不看好。但是，在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)模式下，鞋類存在一些真正的機(jī)會(huì)，因?yàn)樗梢杂脕砩a(chǎn)某些小批量、特定專業(yè)鞋類。只有當(dāng)材料成本顯著降低并建立真正的自動(dòng)化3D打印生產(chǎn)時(shí)，有可能降低成本。最然目前3D打印鞋類面臨著一下問題，但有人會(huì)利用3D打印的快速制造性和個(gè)性化定制的特點(diǎn)，開拓3D打印鞋類的市場。

格子結(jié)構(gòu)


△BIOMIMICRY：3D 打印軟座椅

如果您想減輕某處非結(jié)構(gòu)組件的重量，格子結(jié)構(gòu)非常有用，是在還原光聚合和粉末床融合技術(shù)中獲得緩沖同時(shí)節(jié)省材料成本和打印時(shí)間的最顯著方法。格子結(jié)構(gòu)有很多的特點(diǎn)和優(yōu)勢。但目前，很難預(yù)測晶格在應(yīng)力和重復(fù)力作用下的性能變化，有可能經(jīng)過多次可變負(fù)載循環(huán)后，通過粉末床熔合和大桶聚合打印的部件性能會(huì)下降。但隨著時(shí)間的推移，這些問題會(huì)得到改善，但還有更好的方法。

可變密度鞋墊


可變密度鞋墊出現(xiàn)于2014年，能夠改變鞋底的柔軟度、回彈性。通過材料擠出技術(shù)，用戶可以打印 TPU、硅膠或 PP的材質(zhì)，然后改變填充物的厚度和圖案，以符合特定的行走方式、治療需要等。通過這項(xiàng)創(chuàng)新，用戶可以3D 打印一個(gè)獨(dú)特鞋墊，每一點(diǎn)都可以進(jìn)行設(shè)計(jì)，以符合用戶的走路習(xí)慣。

你可以讓你的腳趾與鞋底接觸的部分變得更硬，在另一個(gè)區(qū)域更柔軟，并在其他部分表現(xiàn)出更少的橫向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)讓背部更堅(jiān)固，讓穿著者更加舒適。目前這個(gè)應(yīng)用在市場上的空缺還是很大的，前景十分可觀。

靠墊
格子可以讓空氣通過，具有很好的透氣性，這就是為什么大量的自行車座椅和背包墊使用晶格結(jié)構(gòu)。頭盔可以通過 3D 打印設(shè)計(jì)出能夠吸收快速?zèng)_擊和減慢沉重沖擊的結(jié)構(gòu)；在飛機(jī)座椅或假肢方面，可以通過設(shè)計(jì)選擇能提供最佳長期舒適度的獨(dú)特材料；床墊、辦公座椅、輪椅座椅等都可以批量定制。