一种3D打印菱形面心立方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打印菱形面心立方晶格点阵结构，包括晶格单元，所述晶格单元包括晶格杆，所述晶格单元包括晶格杆，所述晶格杆包括第一晶格杆和第二晶格杆；所述晶格单元设置于一虚拟立方体中，所述虚拟立方体的六个面心上均设置有第一节点，所述虚拟立方体的每条体对角线上均设置有两个第二节点，所述两个第二节点分别靠近体对角线的两个端点，所述第一节点与最近的四个第二节点之间通过所述第一晶格杆相连，所述第二节点上设置有向虚拟立方体的顶点延伸的第二晶格杆。本实用新型专利技术结构支撑刚度强，稳定性高，减震性能优异。减震性能优异。减震性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印菱形面心立方晶格点阵结构


[0001]本技术涉及点阵结构
，尤其是涉及一种3D打印菱形面心立方晶格点阵结构。

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。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

[0003]针对上述存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种3D打印菱形面心立方晶格点阵结构，具有较好的支撑刚度和减震性能。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种3D打印菱形面心立方晶格点阵结构，包括晶格单元，所述晶格单元包括晶格杆，所述晶格杆包括第一晶格杆和第二晶格杆；所述晶格单元设置于一虚拟立方体中，所述虚拟立方体的六个面心上均设置有第一节点，所述虚拟立方体的每条体对角线上均设置有两个第二节点，所述两个第二节点分别靠近体对角线的两个端点，所述第一节点与最近的四个第二节点之间通过所述第一晶格杆相连，所述第二节点上设置有向虚拟立方体的顶点延伸的第二晶格杆。
[0006]优选的是，多个所述晶格单元相连形成所述点阵结构，相邻的晶格单元的第二晶格杆的端点相连。
[0007]优选的是，所述第二节点周围的三个第一节点确定一平面，所述第二节点位于所述平面远离虚拟立方体的体心的一侧。
[0008]优选的是，所述晶格杆的直径为1.1
‑
2mm。
[0009]优选的是，所述晶格杆为弹性杆。
[0010]优选的是，所述晶格杆为光敏树脂晶格杆。
[0011]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：
[0012]本技术3D打印菱形面心立方晶格点阵结构包括晶格单元，该晶格单元包括晶格杆，晶格杆包括第一晶格杆和第二晶格杆；晶格单元设置于一虚拟立方体中，虚拟立方体的六个面心上均设置有第一节点，虚拟立方体的每条体对角线上均设置有两个第二节点，两个第二节点分别靠近体对角线的两个端点，第一节点与最近的四个第二节点之间通过第
一晶格杆相连，第二节点上设置有向虚拟立方体的顶点延伸的第二晶格杆，受力后第一晶格杆形成的菱形框向虚拟立方体的体心均匀收缩，第二晶格杆向平面靠近并在持续受力后穿过平面向虚拟立方体的体心靠拢，直至第二节点与虚拟立方体的体心重合时达到最佳支撑刚度，结构支撑刚度强，稳定性高，减震性能优异。
附图说明
[0013]下面结合附图对本技术技术方案作进一步说明：
[0014]附图1为本技术3D打印菱形面心立方晶格点阵结构的晶格单元的立体图；
[0015]附图2为本技术3D打印菱形面心立方晶格点阵结构的晶格单元的主视图；
[0016]附图3为本技术3D打印菱形面心立方晶格点阵结构的立体图。
[0017]其中：1、第一晶格杆；2、第二晶格杆；3、虚拟立方体；4、第一节点；5、第二节点；6、晶格单元；7、平面。
具体实施方式
[0018]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。
[0019]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。
[0020]如附图3所示为本技术3D打印菱形面心立方晶格点阵结构，该点阵结构包括晶格单元6，如附图1、附图2所示，晶格单元6包括晶格杆，晶格杆包括第一晶格杆1和第二晶格杆2。晶格单元6设置于一虚拟立方体3中，虚拟立方体3的六个面心上均具有第一节点4，虚拟立方体3的每条体对角线上均具有两个第二节点5，两个第二节点5分别靠近体对角线的两个端点，第一节点4与最近的四个第二节点5之间通过第一晶格杆1相连，第二节点5上形成有向虚拟立方体3的顶点延伸的第二晶格杆2。晶格杆为弹性杆，本实施例中晶格杆由光敏树脂制成。
[0021]第二节点5周围的三个第一节点4确定一平面7，第二节点5位于平面7远离虚拟立方体3的体心的一侧。受力后第一晶格杆1形成的菱形框向虚拟立方体3的体心均匀收缩，第二晶格杆2向平面7靠近并在持续受力后穿过平面7向虚拟立方体3的体心靠拢，直至第二节点5与虚拟立方体3的体心重合时达到最佳支撑刚度。
[0022]多个晶格单元6相连向前后左右发散拼接构成无限关联的点阵结构，相邻的晶格单元6的第二晶格杆2的端点相连。每个晶格杆的直径在1.1
‑
2mm为最佳状态。这种3D打印菱形球心立方晶格点阵结构可以通过3D打印的晶格单元体堆积后切割成需要的形状，也可以局部调整大小粗细实现不同的承受刚度，结构支撑刚度强，稳定性高，减震性能优异。该结构对于压力承受能力更强，单元体释放压力效果极好，局部晶格单元结构受压后，最小力度波及到其他周边晶格单元结构，规律的阴阳结构，可以快速的恢复形变释放压力，是最适合
用于缓震的机构。整体结构看似复杂，其实逻辑简单，高度重复，具有优秀的力学稳定性和美观性。
[0023]本技术3D打印菱形面心立方晶格点阵结构采用3D打印光固化技术(SLA)，原材料液态光敏树脂经3D打印设备一体打印而成，样块为10cm
×
10cm
×
2cm的方形，重量为48g。对该样块做减震性能测试，得到表1的数据。
[0024]表1：
[0025][0026]以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印菱形面心立方晶格点阵结构，包括晶格单元，其特征在于：所述晶格单元包括晶格杆，所述晶格杆包括第一晶格杆和第二晶格杆；所述晶格单元设置于一虚拟立方体中，所述虚拟立方体的六个面心上均设置有第一节点，所述虚拟立方体的每条体对角线上均设置有两个第二节点，所述两个第二节点分别靠近体对角线的两个端点，所述第一节点与最近的四个第二节点之间通过所述第一晶格杆相连，所述第二节点上设置有向虚拟立方体的顶点延伸的第二晶格杆。2.根据权利要求1所述的3D打印菱形面心立方晶格点阵结构，其特征在于：多个所述晶格单元相连形成所述点阵结构，相邻...

【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：