技术分享丨3D打印件怎么做到又轻又耐磨？
时间：2023-10-11 阅读：402
工业设计中，零件重量是绝对无法忽视的存在。更大的重量，不但意味着更高的能耗和额外的成本，还会导致整套系统的故障率大幅上升。
为了减少部件重量的同时，保证其结构强度不变，大量中空结构的的产品被设计出来，并且不断迭代优化。
这种通过减少材料使用，达到减重，同时又尽可能保留物体力学性能，达到优设计的过程被称为拓扑优化。
如今，从桥梁建筑，到运动鞋帽，这种设计理念已经越来越多的被人们接受和使用。
▲ 拓扑优化，旨在将同等重量下，零件的力学性能提升到优秀
一站式采购低成本机器人和组件
考虑到成本和加工难度，复杂且不规则的几何结构显然不适合使用传统工艺生产。
但3D打印技术却可以轻松做到。
通过创造复杂的晶格结构，生产的零件只需要消耗少量材料。通过选择合适材料，能够在大幅减重后依然具有相当高的强度。此外，晶格结构在减振方面具有极其显著的效果，这对于减轻设备的机械疲劳也有帮助。目前，这类材料被主要应用在航空、汽车制造、医疗器械等领域，且潜力巨大。
使用工程塑料制成的耐磨件，拥有和注塑件一致的性能，更是能保持设备长期运行，无需维护。
运动塑料专家igus的3D打印零件由稳定和耐磨的 iglidur高性能塑料制成，具有较高耐磨性，可以提供SLS，FDM，DLP等各类工艺进行加工。
▲ 由Materialise公司提供软件支持，iglidur材料制成的刹车踏板，具有高轻便性和充足的结构强度
我们曾遇到过这样一个案例。
一家汽车零件生产商希望对产线进行改造——现有的夹具过于厚重，导致运行中的机器装载产品时非常容易超过额定负载，使生产作业变得不稳定。我们向厂家介绍了打印的工艺和晶格设计，拓扑优化等理念后，客户非常满意，并且做决定应用到全部产线上。
如此快速的决断，源自于一次打印工装夹具的测试；2年前，我们提供了两个3D打印夹具样品给客户，以替代他们现有的聚氨酯夹具，出乎预料的是；这个夹具寿命提升了30倍以上；于是，客户开始持续性采购。而这些零件，至今仍然顺利、高效地工作在机器人抓手上。
▲ 3D打印的耐用夹具 材料：iglidur i3(激光烧结材料)和弹性材料(蓝色)