南極熊導(dǎo)讀:3D打印作為一種成熟的增材制造方式,受到諸多青睞的原因之一就是它能夠直接打印具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品、零部件,而這背后的基礎(chǔ)是增材制造的晶格結(jié)構(gòu)。這種晶格結(jié)構(gòu)使得打印出來的產(chǎn)品擁有輕量化、低成本、減震、能量傳遞、可調(diào)整各種力學(xué)性能等諸多特性,所以在鞋類、航空航天、醫(yī)療、工業(yè)、消費(fèi)品等行業(yè)中都獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。
了解力學(xué)的人都知道,晶格庫里的晶格種類成千上萬。想要獲得理想中的產(chǎn)品,輸出可用于批量增材制造的產(chǎn)品解決方案,在挑選晶格時(shí),就需要考慮打印材料、打印工藝以及內(nèi)部晶格生成的力學(xué)結(jié)構(gòu)。目前,市面上大多數(shù)的晶格設(shè)計(jì)軟件幾乎都有局限性,比如晶格種類過少、生成的晶胞質(zhì)量本身有問題、效果不理想,另外軟件操作門檻較高等,種種弊端對(duì)一些非參數(shù)化設(shè)計(jì)師以及3D打印純小白非常不友好。
為此,清鋒科技推出了面向增材制造的晶格模型自動(dòng)生成平臺(tái)——LuxStudio(登錄地址:https://studio.luxcreo.cn),不僅可以實(shí)現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)晶格的自動(dòng)生成,同時(shí)還是一款低門檻、不挑配置的“傻瓜式”通用型操作軟件。
01
全場(chǎng)景通用,薄殼設(shè)計(jì)不受限
如何能夠讓LuxStudio在不同應(yīng)用場(chǎng)景下都同樣適用?
這是清鋒科技工程師們?cè)谧畛踉O(shè)計(jì)晶格庫時(shí)一直在思考的問題。
清鋒專門制定了“回彈”、“強(qiáng)度”、 “輕量化程度”、“結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性”、“可打印性”五個(gè)維度的指標(biāo),并對(duì)數(shù)以萬計(jì)的晶格進(jìn)行線性和非線性仿真;
最終篩選出16種能夠應(yīng)用于不同場(chǎng)景、不同打印工藝的晶格結(jié)構(gòu),包括規(guī)則桿徑、泰森多邊形以及極小曲面,適用于鞋業(yè)、工業(yè)、精細(xì)醫(yī)療、航空航天,以及大部分3D打印應(yīng)用場(chǎng)景。
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2022-5-31 14:53 上傳
給大家簡(jiǎn)單介紹下規(guī)則桿徑、泰森多邊形以及極小曲面三種晶格結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)。
01► 規(guī)則桿徑
一種規(guī)則的晶格結(jié)構(gòu)。通過調(diào)整桿徑的粗細(xì)、大小,讓表面看起來更加規(guī)整,同時(shí)更容易結(jié)合受力來做力學(xué)結(jié)構(gòu)分析,可用于鞋類、航空航天、醫(yī)療、工業(yè)等多行業(yè)的復(fù)雜應(yīng)用打印。
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2022-5-31 14:54 上傳
02► 極小曲面
指平均曲率為 0 的曲面。有更強(qiáng)的能量交換功能,這種結(jié)構(gòu)一般比較穩(wěn)定,適用于需要熱量傳導(dǎo)、能量傳導(dǎo)的產(chǎn)品設(shè)計(jì),可用于航空航天、汽車、工業(yè)零部件比如散熱器等領(lǐng)域的應(yīng)用打印。
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03► 泰森多邊形
一組由連接兩鄰點(diǎn)線段的垂直平分線組成的連續(xù)多邊形。由于它可以延展出更多可能性,適合表面形狀不確定的產(chǎn)品設(shè)計(jì),滿足設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品外觀形狀的要求,可用于首飾、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用打印。
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2022-5-31 14:54 上傳
此外,LuxStudio還有一個(gè)最核心的優(yōu)勢(shì)就是“薄殼設(shè)計(jì)完全無限制”。
在增材設(shè)計(jì)過程中,市面上很多產(chǎn)品對(duì)“薄”有著很硬需求。比如個(gè)性化定制的手機(jī)殼,既要鏤空又要輕薄,手感才會(huì)好;再比如無人機(jī)的表面殼,既需要復(fù)雜的鏤空結(jié)構(gòu)以便在內(nèi)部安裝其他零部件,還要滿足飛行對(duì)”輕量化“的需求,所以表殼就必須要“更薄”。
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2022-5-31 14:54 上傳
但往往要實(shí)現(xiàn)這種輕量化設(shè)計(jì),模型厚度可能會(huì)小于1個(gè)晶格,這個(gè)時(shí)候?qū)Ρ砻孢M(jìn)行填充成了難題,市面上也鮮少有軟件能夠做到。
針對(duì)這種情況,清鋒的LuxStudio解決方案突破形狀限制,通過將表面做成網(wǎng)狀,同時(shí)保證原模型的輪廓特征來實(shí)現(xiàn)“薄殼”的設(shè)計(jì),最終達(dá)到整體減重的目的。清鋒在香港、新加坡、法國等地的用戶對(duì)該功能都頗為好評(píng)。
02
云端算力不挑配置,傻瓜式操作小白易上手
接觸過晶格設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)該都知道,晶格生成算法非常復(fù)雜。想要實(shí)現(xiàn)高精度、高質(zhì)量的打印,并且將產(chǎn)品比例、功能性做到1:1還原,所需晶格數(shù)量是相當(dāng)“嚇人”的;此外,晶格越小,特征越多,要實(shí)現(xiàn)高精度打印,需要的運(yùn)算量極大。
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2022-5-31 14:55 上傳
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2022-5-31 14:55 上傳
△通過LuxStudio設(shè)計(jì)打印的拖鞋
如果是普通配置的電腦,顯卡和CPU肯定不能夠承擔(dān)這么大的負(fù)荷,即使是高內(nèi)存、高配置的電腦,也需要一定的運(yùn)算時(shí)間。
就拿3D打印頸椎枕來說,包含的三角面片(mesh)數(shù)量高達(dá)千萬級(jí),用LuxStudio完全不受電腦配置限制,在幾十秒甚至幾秒的時(shí)間內(nèi)就能完成晶格生成。
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2022-5-31 14:55 上傳
最大的原因就是將LuxStudio搬到云端,不吃使用者配置,只需要登錄https://studio.luxcreo.cn即可使用。
晶格生成算法則由清鋒自己的服務(wù)器來承擔(dān),把算力服務(wù)器呈現(xiàn)在普通使用用戶面前,降低用戶的使用門檻。
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2022-5-31 14:56 上傳
而且LuxStudio完全是“傻瓜式”的使用操作,即使是不懂參數(shù)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師和小白用戶也都能夠上手使用。
操作夠“傻瓜”
模塊
LuxStudio平臺(tái)搭建在網(wǎng)頁端,操作全在一個(gè)視圖頁里呈現(xiàn),每個(gè)功能都被單獨(dú)做成一個(gè)模塊,無需跳轉(zhuǎn)就能夠選擇生成、打印、參數(shù)調(diào)整等操作。在用戶交互方面,減少文字輸入,用一個(gè)鼠標(biāo)通過點(diǎn)擊/拖拽的方式就能實(shí)現(xiàn)所有個(gè)性化操作。
設(shè)計(jì)
每一個(gè)晶格模型都做了晶格詳解,包含了晶格可實(shí)現(xiàn)的效果,以及該晶格在“回彈”、“強(qiáng)度”、 “輕量化程度”、“結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性”、“可打印性”五個(gè)維度的指標(biāo)優(yōu)勢(shì),幫助不了解的晶格結(jié)構(gòu)及參數(shù)的設(shè)計(jì)師和小白用戶 “自己完成設(shè)計(jì)”,用3D打印給自己的產(chǎn)品貼上標(biāo)簽,將個(gè)性化、定制化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)“真正落地”。
03
產(chǎn)品體驗(yàn)及政策
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2022-5-31 14:56 上傳
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2022-5-31 14:56 上傳
△通過LuxStudio設(shè)計(jì)打印的自行車鞍座
今年清鋒將會(huì)提供兩個(gè)版本的LuxStudio。
一種是面向工程師、學(xué)生、3D打印愛好者,對(duì)比于試用版有更為高階的功能。
另一種就是工業(yè)本地化版,適用于企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu),融合了清鋒在鞋類、眼鏡、枕頭、無人機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件包括工程機(jī)械零部件等不同領(lǐng)域、不同材料的中大型、批量設(shè)計(jì)的成熟應(yīng)用,平臺(tái)內(nèi)積累了相當(dāng)豐富的參數(shù)庫,而且清鋒還可以根據(jù)用戶的應(yīng)用來定制支撐樣式,幫助打印成功。
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2022-5-31 14:57 上傳
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△通過LuxStudio設(shè)計(jì)打印的定制鞋墊
目前LuxStudio網(wǎng)頁試用版,開放所有人注冊(cè),給予大家一個(gè)月體驗(yàn)周期(截至2022年6月30日),后續(xù)還將會(huì)有工程師點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的聯(lián)系和指導(dǎo)。
感興趣的話,點(diǎn)擊下方登錄網(wǎng)址:https://studio.luxcreo.cn/,開始注冊(cè)使用叭~
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2022-5-31 14:58 上傳
04
軟件使用方式
在這里也給大家附上一份簡(jiǎn)單的軟件使用方式~
1登錄注冊(cè)
登錄網(wǎng)址:
https://studio.luxcreo.cn/
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2模型上傳
通過首頁中“打開”按鈕進(jìn)行 stl 模型上傳
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3晶格選擇
可根據(jù)模型實(shí)際需求及設(shè)計(jì)需要在界面左側(cè)晶格列表中選擇合適的晶格單元
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4晶格操作欄
頂部haeder:模型基本操作
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右側(cè)查看欄:查看原模型及其生成的晶格模型
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右側(cè)參數(shù)調(diào)節(jié)工具欄:晶格參數(shù)選擇,用戶可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整晶格的大小及桿徑粗細(xì);選擇相關(guān)工藝、材料及應(yīng)用領(lǐng)域、生成晶格
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模型信息操作區(qū)域:
a、網(wǎng)格的單位長(zhǎng)度
b、模型基本信息
c、網(wǎng)格隱藏及查看橫截面
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2022-5-31 15:01 上傳
此外,在520直播中,清鋒科技不僅全網(wǎng)首秀大面幅光固化3D打印機(jī)Lux 3Li+,也在現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)演示了LuxStudio使用方式。
掃描下方二維碼查看直播回放
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