3D打印技术实现轻量化的四种途径

3D打印在结构设计上带来的轻量化可行性主要有四种方式：中空夹层/薄壁加筋结构、点阵结构、一体化结构、异形拓扑优化结构。国内外的3D打印设备厂商或服务商在制造轻量化零部件方面展开了探索，下面为大家介绍3D打印中空夹层薄壁加筋结构。

3D打印的点阵结构是轻量化的一大贡献者，通过消除不必要的材料，同时为刚性要求高的部分提供更坚实的点阵结构，减少材料浪费。在设计轻量化结构零件时，需要结合整个零件的功能实现，综合考虑空隙精度、空隙率、空隙形状、空隙大小、孔分布以及相互之间连通性等因素。

轻量化的设计不仅仅通过减少材料的浪费来降低构件的成本，且由于较短的构建时间，加工成本也降低了（考虑到增材制造设备的使用寿命与折旧因素）

除了减重，点阵结构也可以带有功能性的作用，包括能量吸收、热绝缘、热交换、生物相容这样的功能。一个有前途的应用领域是能量的吸收，点阵有两种动态属性，其中一种是压缩属性，另一种是点阵结构的弹性属性。在加载了冲击之后，弹性和压缩行为表现出了快速的集体反应。通过对点阵材料的定制化设计，特别是针对应用的具体需要，可精确设计制造特殊的点阵材料。

3D打印技术能够逐渐挑起点阵结构制造的人梁主要得益于两方而特殊优势一方面是3D打印技术对复杂点阵结构的细节制造能力，这些细节包括点阵的空隙精度，空隙率，空隙形状、大小、分布以及相互之间的连通性。

另一方面是3D打印适合制造复杂的结构，在进行产品设计时可以将点阵结构与常规设计拓扑优化设计整合在一个零件上，由3D打印机整体制造出来，不仅仅从整体外观上与传统的产品设计区？开来，在产品的局部结构上也能实现更加灵活的构造，进一步减轻重量，并通过点阵的细观结构满足不同位置力学性能的要求。