En la impresión 3D, el diseño ya no está más limitado al proceso de producción. El diseño para la fabricación aditiva (DfAM) proporciona varios beneficios al desarrollo de productos y a su producción, ya que permite crear piezas complejas con formas intrincadas. Estos beneficios quedan expuestos a través de la formación y del uso de estructuras entramadas para la fabricación aditiva, lo que permite mejorar la optimización estructural y el diseño funcional.
¿Qué son las estructuras entramadas?
Hay varios tipos de estructuras entramadas con estética y características distintivas. Inspired by crystalline structures found in nature, engineered lattices are more than an ornamental feature. Lattices are networks of crosshatch sections consisting of cells, nodes and beams, which provide product engineers with the ability to construct reinforced and optimized structures. Debido a sus elementos inherentemente pequeños, los entramados son prácticamente imposibles de construir con la fabricación tradicional.
With additive manufacturing, design engineers use lattice structures to create innovative and higher performing products.
Ventajas de las estructuras entramadas con impresión 3D
Las estructuras entramadas con impresión 3D proporcionan muchas ventajas mecánicas. Weight reduction while retaining structural integrity is perhaps the most important benefit and the primary reason design engineers use lattice structures to optimize 3D printed parts. Las estructuras entramadas les permiten a los ingenieros incrementar el área de superficie total, así como distribuir material de la manera más efectiva que sea posible desde el punto de vista estructural, lo que posibilita producir piezas livianas con una relación peso-resistencia optimizada.
The customizable nature of lattices also provides the ability to refine designs to match application requirements, leading to increased control over shock absorption and stiffness. Al ajustar el grosor y la posición de secciones de entramado, los ingenieros pueden distribuir las fuerzas de impacto o utilizar elementos que funcionen como auxiliares para proteger partes críticas de un producto. De manera similar, los diseñadores de productos pueden integrar características para mejorar el desempeño ante las vibraciones, así como el desempeño de la amortiguación de ruidos.
La capacidad de las estructuras entramadas de desbloquear una gran cantidad de área de superficie también beneficia la disipación de calor. Debido a que las estructuras entramadas cuentan con secciones transversales ahuecadas, el calor puede disiparse más rápido y de manera más uniforme. Este incremento en eficiencia puede implementarse en diversas aplicaciones de intercambiadores de calor, en las que elementos pequeños con grandes áreas de superficie son difíciles o prácticamente imposibles de producir sin la fabricación aditiva.
Along with the design, material selection determines which lattice properties are possible. Choosing an elastomeric 3D printing material, like ESTANE® 3D TPU M95A, to manufacture parts with lattice structures can reduce the weight of the part without compromising flexibility and resistance. Este atributo es increíblemente valioso en las industrias de embalaje, equipos de protección y calzado. Usar una estructura entramada TPU en una mediasuela o suela de calzado puede mejorar el flujo de aire, el retorno de energía y la recuperación de compresión. Por ejemplo, un entramado podría utilizarse alrededor de componentes electrónicos o dentro de ellos para protegerlos de incidentes dinámicos, como las tan comunes caídas accidentales.
Creación de estructuras entramadas
En virtud de la capacidad de la impresión 3D de producir formas extremadamente complejas, se espera cada vez más que los ingenieros de producto incorporen en sus diseños técnicas basadas en la optimización. Si bien el software CAD desempeña un papel importante en el desarrollo de estructuras entramadas, estos modelos tienden a estar limitados a figuras de base y perímetro, así como a tener restricciones de límite. Para superar estas restricciones, una herramienta específica de generación de entramados o un programa de diseño generativo pueden ayudar a aprovechar las nuevas posibilidades de diseño para optimizar las piezas. Avid Product Development, parte del negocio de soluciones de impresión 3D de Lubrizol, utiliza nTopology para diseñar estructuras entramadas. nTopology posibilita controlar por completo todos los aspectos de la forma y agrega valor, ya que incorpora optimización de topología en el diseño de las piezas de impresión 3D con entramados.
Si desea obtener información acerca de cómo el diseño para la fabricación aditiva y las estructuras entramadas pueden beneficiar a su negocio, póngase en contacto con uno de los expertos en diseño de impresión 3D de Avid. O bien, para obtener información adicional sobre cómo las soluciones de impresión 3D de Lubrizol pueden satisfacer sus necesidades de desarrollo de aplicaciones, contáctenos.
