Разработка обуви, напечатанной на 3D-принтере

Иззи де ла Гуардиа, инженер по приложениям, Fast Radius

Эта статья впервые появилась в блоге nTopology.

Как прикладной инженер в Fast Radius я работаю с клиентами из разных отраслей — от товаров народного потребления до аэрокосмической отрасли — в поисках аддитивного производства промышленного уровня. 3D-печать позволила производить сложные конструкции, которые ранее были недостижимы с помощью обычных производственных процессов. nTop является пионером новой эры программного обеспечения САПР, которое может идти в ногу с этими достижениями, позволяя дизайнерам быстро и легко создавать невероятно сложную геометрию.

Мы заметили, что когда клиенты имеют ограниченный опыт аддитивного производства, их разум ограничен ограничениями традиционных методов производства, таких как литье под давлением и обработка с ЧПУ. Хотя у каждого аддитивного процесса также есть присущие ему ограничения, мы стремимся подтолкнуть себя и наших клиентов к тому, чтобы выйти за рамки общепринятых дизайнерских решений и внедрить функциональные и эстетические инновации, обеспечиваемые большей свободой дизайна.

Это можно проиллюстрировать с помощью внутренней дизайнерской задачи, которую моя команда должна была создать для кроссовок, которые можно было бы напечатать как единое целое с использованием эластомерного материала по технологии HP Multi-Jet Fusion. Наш рабочий процесс проектирования демонстрирует, как nTop может быть площадкой для исследования промышленного дизайна. Мы смогли быстро создать широкий спектр вариантов дизайна для различных компонентов обуви — язычка, верха обуви, промежуточной подошвы и подошвы — и опробовать различные варианты дизайна за считанные минуты, а не часы или дни, которые потребовались бы для этого. можно было бы использовать с традиционным программным обеспечением САПР, основанным на параметрах или сетке.

Вычислительная мощность nTop

Вычислительная мощь nTop проявляется в его способности быстро генерировать индивидуальные решетчатые структуры. В дизайне верха одной обуви мы использовали сферические поля для управления расстоянием между ячейками решетки Вороного. Этот метод позволяет дизайнерам иметь полный контроль как над эстетикой, так и над функциональностью своих продуктов.

Блочный интерфейс nTop позволяет легко опробовать различные структуры решетки и TPMS в заданном пространстве дизайна. Вы можете определить переменные, такие как размер ячейки и толщина балки, чтобы легко редактировать свою решетку. Поскольку блоки не зависят друг от друга, а не являются линейным деревом модели, вы можете запускать одну и ту же геометрию через разные функции и не беспокоиться о том, что вам придется начинать с нуля, если вы передумаете позже.

nTop — это программное обеспечение, управляемое данными, и мы часто используем его блоки свойств, чтобы получить мгновенную обратную связь о нашем дизайне. Для обуви мы рассчитали объемную долю структуры TPMS по всему расчетному пространству, чтобы получить представление о плотности межподошвы обуви. Этот блок сообщает нам, как последующие изменения параметров влияют на жесткость промежуточной подошвы.

Выход за рамки решеток с nTop

Помимо структурных решеток, nTop имеет множество функций, позволяющих выполнять сложные манипуляции с поверхностями. Мы использовали несколько разных методов, чтобы исследовать текстурирование подошвы обуви. Мы создали протекторы и сцепление, комбинируя блоки в наборе инструментов nTop для архитектурных материалов. Более продвинутая пользовательская текстура была создана путем математического манипулирования поверхностью пространства дизайна с использованием логотипа нашей компании.

После того, как мы создали множество вариантов для каждого из компонентов обуви, мы смогли переключать видимость каждого из компонентов, чтобы визуализировать различные комбинации дизайна. Это меняет правила игры для промышленных дизайнеров, которые осознают важность быстрой итерации и количества идей для создания более качественного и инновационного конечного продукта.

Чтобы увидеть эти концепции в действии, посмотрите вебинар, который я провел с nTop. Вы также можете посетить ресурсный центр Fast Radius, чтобы прочитать статью, которую я написал об использовании nTop для проектирования решеток. В Fast Radius работает команда экспертов nTop. Свяжитесь с нами, если считаете, что расширенное моделирование может принести пользу вашему проекту.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату