Создание эргономичной накладки для запястья с эластичной решеткой (lattice), напечатанной 3D

Автор: Тристан Антонсен, прикладной инженер, Fast Radius

Эта статья изначально появилась в блоге nTopology.

Как прикладной инженер в Fast Radius, я работаю над приведением производственных решений клиентам из всех отраслей через широкий спектр традиционных и аддитивных производственных технологий, таких как Carbon Digital Light Synthesis (DLS™) и HP Multi Jet Fusion (MJF).

Современное аддитивное производство производственного качества (production-grade) делает возможной реализацию сложных деталей далеко за пределами возможностей legacy производственных методов. В Fast Radius мы принимаем эти возможности во время разработки новых продуктов (NPD) с открытыми руками. Наше знание аддитивного производства, инженерии и разработки продуктов в комбинации с nTop platform позволяет нам приносить нашим партнерам совершенно новый класс передового продукта.

Пример этого — разработка накладки для запястья (wrist rest), 3D-напечатанной из эластомерного материала процессом Carbon DLS. Мы были взволнованы возможностью использовать это как иллюстративный пример нашего NPD процесса для проектирования сложных 3D-напечатанных деталей и это идеальная возможность показать силу nTop platform.

Начало работы с дизайном решеток в nTop

Хотя аддитивное производство открывает полностью новую эру сложных деталей, все еще необходим надежный набор инструментов, позволяющий инженеру, дизайнеру или продуктовой команде полностью утилизировать эти новые производственные возможности. Комбинация nTop передовой геометрической манипуляции и функциональностей вроде сложного дизайна решеток, генеративного дизайна и симуляции (назвать несколько), предоставляет пользователям инструменты, нужные для отправки деталей на печать.

Уникальное представление nTop геометрий через неявное моделирование (implicit modeling) делает возможной быструю генерацию экстремально сложных, data-driven геометрий в реальном времени. Это традиционно огромное узкое место в других 3D-моделирующих софтах, полагающихся на BREP, NURBS или mesh представления геометрий. Тогда как обычно решетка может содержать тысячи отдельных поверхностей или mesh с миллионами полигонов, в nTop она может быть представлена как единое твердое тело (single solid body).

Легкая генерация оболочек (skins) и решеток

Решетчатые структуры, 3D-напечатанные из эластомерных материалов — отличный вариант для замены пены благодаря способности настройки механического ответа (mechanical response) и высокой печатаемости с резиновыми печатающими процессами. Набор инструментов nTop для решеток делает экстремально быстрой генерацию и утолщение множества решеток, заполняющих геометрию.

Генерация нескольких вариантов оболочек для обертывания решетки проста, будь то поверхностная решетка, твердая оболочка сверху или комбинация обоих. В зависимости от экологических факторов или предпочтений пользователя, дышащая оболочка может быть желательной. Блочная система в nTop делает просто переключение между вариантами для визуального сравнения.

В промышленном дизайне продуктовая семантика позволяет форме объекта информировать пользователя о качествах, ожидаемых от них. Используя nTop, рамповые текстуры и перфорации легко реализовать, предлагая простой способ добавления элементов визуальной коммуникации пользователю и также помогая базовой функциональности. В этом случае рамповый вороновой паттерн и перфорации зеркалят внутренний градиент жесткости решетки.

Партнерство с экспертами nTop в Fast Radius

Одним из самых резких увеличений возможностей при переходе на nTop platform от других софтов — скорость и уверенность, с которой можно выполнять булевы операции. Булевы операции добавляют перфорации, включают сериализацию или комбинируют множественные тела в одно однородное тело — операции работают каждый раз — не нужно беспокоиться о совпадающих mesh гранях или открытых объемах.

Как кратко проиллюстрировано этой накладкой для запястья, nTop позволяет быстрое исследование дизайнерского пространства с реально-временным моделированием, анализом и сравнением. Проектирование деталей с высокой геометрической сложностью легко достижимо, и многие узкие места, видимые в традиционных CAD софтах с булевыми операциями и mesh, — вещь прошлого.

Надеюсь, вы вдохновлены попробовать эти инструменты сами. Если заинтересованы, проверьте более детальную видео-версию этого поста. Также можете посетить наш ресурсный центр для дополнительных статей об использовании nTop, облегчении деталей и использовании решеток для шума и поглощения ударов.