晶格結構是一種可以使零件更輕、更堅固，更有效地吸收沖擊力，并更好地根據不同用途進行個性化定制的強大設計功能。但在制造復雜晶格結構的零件時，無法通過傳統制造技術來制作。而3D打印突破了傳統加工的思維模式，運用數字建模并直接采用3D打印逐層打印成型的技術特性使之在晶格結構制備方面具有得天獨厚的優勢。其在航空航天、醫療、工業、鞋類等領域都具有廣闊的應用前景。

△碳化硅晶格結構樣品（來源：升華三維）

UPrise 3D軟件的晶格填充

作為國內金屬·陶瓷間接3D打印倡導者，升華三維一直致力于解決金屬/陶瓷傳統制造工藝無法制造的難題，積極貫通從3D打印裝備、3D打印材料到操作軟件的全工藝流程。基于升華三維自主研發的UPrise3D切片軟件，可根據客戶開發需求進行晶格結構的設計與填充制造，快速落地產品應用。

△快速生成晶格結構并自動規劃打印路徑

UPrise 3D切片軟件是升華三維全工藝鏈解決方案的重要軟件。是支持三維模型到打印成型的核心系統，擁有增材制造切片軟件的全部功能。而對于晶格結構而言，升華三維在軟件功能模塊中開發了20多種類型成熟的晶格填充結構。可直接通過軟件配置晶格的晶胞數量、角度、節點、體積，孔隙率等生成需要的晶格結構，且可相互搭配使用。

△3D打印的晶格結構類型展示（來源：升華三維）

UPrise 3D軟件晶格填充特點

• 擁有常用的多種晶格類型，如網格、直線、三角形、內六角、立方體、立方體分區、八角形、四面體、同心圓、鋸齒狀、交叉、交叉3D、螺旋二十四面體等，另外客戶可根據需求自定義晶格填充方案；

• 支持產品特定區域的不同晶格填充，軟件可自動處理晶格邊界的過渡問題，更好的實現打印過程；
  

△功能梯度晶格結構（來源：升華三維）

• 能快速生成復雜晶格結構的路徑規劃，且系統自帶應力消除功能，使得能輸出更合理的切片文件；

• 作為PEP工藝配套的支持系統，客戶無需另外購買，且管理界面友好 、操作簡單。

晶格結構的應用優勢

• 減少材料使用：設計中使用晶格可以通過去除非關鍵區域的大部分材料來大大減少材料的使用量。比如在航空航天工業中，晶格結構的引入將減少高成本的材料使用，在滿足零件結構完整性及性能要求的情況下，可以節省大量成本。

▲利用晶格結構減少材料的汽車零件（來源：升華三維）

• 輕量化：減少材料使用還有另一個好處——減輕重量。  在許多應用中，組件的最終重量，通常越輕越好。可應用于減輕汽車、飛機、航天器，醫療植入體等重量。

▲輕量化設計的碳化硅反射鏡（來源：升華三維）

• 增加表面積：晶格結構為零件提供了更多的曲面，使得其表面積相比同尺寸的零件增加了很多倍，卻又不會增加其總體占地面積。

▲氧化多孔陶瓷過濾零件（來源：升華三維）

• 生物相容性：醫用植入物中創建晶格結構，能與患者自身的骨骼結構形成更牢固的結合，以促進骨肉生長。

▲多孔生物陶瓷人工骨植入體（來源：升華三維）

隨著升華三維PEP工藝的快速發展，在特種金屬與先進陶瓷材料的復雜晶格結構制造已變得更加容易。我們將繼續深化晶格結構的設計及應用，助力客戶開發理想的產品。也將積極發揮升華三維獨特的技術、設備、材料及軟件優勢，為更多應用領域提供高價值服務。