一种3D打印蜂窝晶格点阵结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D打印蜂窝晶格点阵结构，晶格单元包括靠近虚拟长方体的上表面的单元上部和靠近虚拟长方体的下表面的单元下部，晶格梁包括构成单元上部的第一晶格梁、构成单元下部的第二晶格梁以及连接单元上部和单元下部的第三晶格梁；单元上部包括中心部，中心部包括六个首尾相连的第一晶格梁，中心部在虚拟长方体的上表面上的投影为六边形，中心部的六角处分别设置有向外延伸的第一晶格梁；第一晶格梁分别与虚拟长方体的上表面成一倾斜角度，第一晶格梁的相交处形成靠近虚拟长方体的上表面的近端交点和远离虚拟长方体的上表面的远端交点。本实用新型专利技术实现用最少的材料，占有最大的空间面积，结构稳定性佳，抗冲击性强，缓冲性好。缓冲性好。缓冲性好。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印蜂窝晶格点阵结构


[0001]本技术涉及点阵结构
，尤其是涉及一种3D打印蜂窝晶格点阵结构。

技术介绍

[0002]3D打印是一种快速成型的技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通过3D打印的先进生产方法实现了使用复杂点阵结构制备各种零部件、各种产品的可能，不同的点阵结构可以通过重复、组合、拼接等形式融入设计中，实现不同的功能和外观。点阵结构在微观和宏观上构可以千差万别，不同的点阵结构以及使用不同的材料打印出来的点阵结构会体现出完全不同的力学性能，因此如何通过点阵的形状、尺寸、层级结构、材料组成设计3D打印产品，最大限度提升产品性能是个非常重要的技术问题。
[0003]晶体内部的原子是按一定的几何规律排列的。为了便于理解，把原子看成是一个球体，则晶体就是由这些小球有规律堆积而成的物质。为了形象地表示晶体中原子排列的规律，可以将原子简化成一个点，用假想的线将这些点连接起来，构成有明显规律性的空间格架。这种表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格。
[0004]晶体学点阵是体现晶体结构内离子、原子、分子等在三维空间分布上公有周期性的几何图形。将反映晶体结构三维周期性的三个互不共面的基向量与整数m、n、p线性组合所得平移向量群(m,n，p＝0，
±
1，
±2…
)中所有向量逐个作用于点阵点原点，即可导出一个由诸向量终点所构成的三维空间点阵。点阵及与之对应的平移群分别是反映晶体结构周期性的几何形式与代数形式。若以基向量对应的线段将相邻点阵点连接起来，则导出与晶体结构相对应的晶格。
[0005]现有的单一点阵结构如金字塔结构、四面体结构等组成的制成支撑结构在减震效果、结构稳定性，以及支撑能力上均有不足。

技术实现思路

[0006]针对上述存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种3D打印蜂窝晶格点阵结构，重量轻、用材少、强度高，具有较好的抗冲击性和缓冲性。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种3D打印蜂窝晶格点阵结构，包括晶格单元，所述晶格单元设置于一虚拟长方体中，所述晶格单元包括若干晶格梁；所述晶格单元包括靠近虚拟长方体的上表面的单元上部和靠近虚拟长方体的下表面的单元下部，所述晶格梁包括构成单元上部的第一晶格梁、构成单元下部的第二晶格梁以及连接单元上部和单元下部的第三晶格梁；所述单元上部包括中心部，所述中心部包括六个首尾相连的第一晶格梁，所述中心部在虚拟长方体的上表面上的投影为六边形，所述中心部的六角处分别设置有向外延伸的第一晶格梁；所述第一晶格梁分别与虚拟长方体的上表面成一倾斜角度，所述第一晶格梁的相交处形成靠近虚拟长方体的上表面的近端交点和远离虚拟长方体的上表面的远端交点；所述单元下部与
单元上部镜像对称，所述第三晶格梁连接单元上部的远端交点和单元下部的对应点。
[0009]优选的是，多个所述晶格单元相连形成所述点阵结构。
[0010]优选的是，所述晶格单元上下交叠时所述第三晶格梁连接相互靠近的交点。
[0011]优选的是，所述第一晶格梁、第二晶格梁、第三晶格梁首尾相连在虚拟长方体的侧面形成的投影为六边形。
[0012]优选的是，所述第一晶格梁、第二晶格梁和第三晶格梁的长度相等。
[0013]优选的是，所述晶格梁的直径为1.2mm
‑
2mm。
[0014]由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：
[0015]本技术3D打印蜂窝晶格点阵结构的晶格单元置于一虚拟长方体中，晶格单元包括靠近虚拟长方体的上表面的单元上部和靠近虚拟长方体的下表面的单元下部，单元上部包括中心部，中心部包括六个首尾相连的第一晶格梁，中心部在虚拟长方体的上表面上的投影为六边形，中心部的六角处分别设置有向外延伸的第一晶格梁，单元下部与单元上部镜像对称，第三晶格梁连接单元上部的远端交点和单元下部，形成蜂窝状结构，实现用最少的材料，占有最大的空间面积，结构稳定性佳，抗冲击性强，缓冲性好。
附图说明
[0016]下面结合附图对本技术技术方案作进一步说明：
[0017]附图1为本技术3D打印蜂窝晶格点阵结构的晶格单元的立体图；
[0018]附图2为本技术3D打印蜂窝晶格点阵结构的晶格单元的主视图；
[0019]附图3为本技术3D打印蜂窝晶格点阵结构的晶格单元的俯视图；
[0020]附图4为本技术3D打印蜂窝晶格点阵结构的晶格单元的左视图；
[0021]附图5为本技术3D打印蜂窝晶格点阵结构的立体图。
[0022]其中：1、晶格单元；21、第一晶格梁；22、第二晶格梁；23、第三晶格梁；3、近端交点；4、远端交点。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0024]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0025]如附图1所示为本技术3D打印蜂窝晶格点阵结构，包括晶格单元1，晶格单元1置于一虚拟长方体中，晶格单元1包括若干晶格梁。晶格单元1包括靠近虚拟长方体的上表面的单元上部和靠近虚拟长方体的下表面的单元下部，晶格梁包括构成单元上部的第一晶格梁21、构成单元下部的第二晶格梁22以及连接单元上部和单元下部的第三晶格梁23。单元上部包括中心部，中心部包括六个首尾相连的第一晶格梁21，如附图3所示，中心部在虚
拟长方体的上表面上的投影为六边形，中心部的六角处分别连接有向外延伸的第一晶格梁21，向外延伸的第一晶格梁21形成可与其它晶格单元1内对应的第一晶格梁21相连形成投影为六边形的形状。
[0026]如附图2、附图4所示，第一晶格梁21分别与虚拟长方体的上表面成一倾斜角度，第一晶格梁21的相交处形成靠近虚拟长方体的上表面的近端交点3和远离虚拟长方体的上表面的远端交点4，使结构更加立体。单元下部与单元上部镜像对称，第三晶格梁23连接单元上部的远端交点4和单元下部的对应点，形成类蜂窝的结构，这种结构可以用最少的材料，占有最大的空间面积，而且结构稳定性为最佳。如附图5所示，多个晶格单元1相连形成点阵结构，晶格单元1上下交叠时第三晶格梁23连接相互靠近的交点，在空间中形成立体的形状，如附图2所示，第一晶格梁21、第二晶格梁22、第三晶格梁23首尾相连在虚拟长方体的侧面形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印蜂窝晶格点阵结构，包括晶格单元，其特征在于：所述晶格单元设置于一虚拟长方体中，所述晶格单元包括若干晶格梁；所述晶格单元包括靠近虚拟长方体的上表面的单元上部和靠近虚拟长方体的下表面的单元下部，所述晶格梁包括构成单元上部的第一晶格梁、构成单元下部的第二晶格梁以及连接单元上部和单元下部的第三晶格梁；所述单元上部包括中心部，所述中心部包括六个首尾相连的第一晶格梁，所述中心部在虚拟长方体的上表面上的投影为六边形，所述中心部的六角处分别设置有向外延伸的第一晶格梁；所述第一晶格梁分别与虚拟长方体的上表面成一倾斜角度，所述第一晶格梁的相交处形成靠近虚拟长方体的上表面的近端交点和远离虚拟长方体的上表面的远端交点；所述单元下部与单元上部镜像对称，所述第三晶格...

【专利技术属性】
技术研发人员：许方雷，张淑琴，
申请(专利权)人：北京斯克莱特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：