3D 프린팅을 위한 격자 구조 마스터하기:설계, 최적화 및 생성

격자 구조의 복잡성으로 인해 일반적인 CAD 도구를 사용하여 이를 부품으로 모델링하는 것은 비현실적입니다. 대부분의 경우 부품은 솔리드인 것처럼 CAD로 그려집니다. 그런 다음 부품이 설계되면(DFAM 원칙을 염두에 두고) 모델을 다른 소프트웨어 패키지로 가져와 격자 구조를 생성합니다. 이 목적을 위한 보다 일반적인 프로그램 중에는 Netfabb 또는 nTopology가 있습니다. 

3D 프린팅 격자 구조를 생성하는 또 다른 방법은 생성 설계를 이용하는 것입니다. 이 경우 부품의 연결점, 질량 제한 및 예상 하중이 정의됩니다. 그런 다음 알고리즘은 요구 사항을 충족하는 수백 가지 솔루션을 생성합니다. 거기에서 솔루션 중에서 가장 최적의 격자 셀 구조와 셀 밀도를 선택하거나 추가 반복을 통해 생성할 수 있습니다. 격자 구조를 만들 때 어떤 요소가 최종 부품의 전반적인 기능에 영향을 미치는지 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 요소는 다음과 같습니다:

• 격자 재질: 금속으로 3D 프린팅할 때 격자는 전체 부품과 동일한 재질인 경우가 많습니다. 그러나 유연한 격자가 필요한 경우 다중 재료 부품을 고려할 수 있습니다. 일부 제품은 격자에 부드럽고 유연한 소재를 사용하고 격자를 보호하기 위해 쉘로 보다 탄력 있는 소재를 사용합니다. 이에 대한 일반적인 예는 런닝화 밑창입니다.
• 격자 구조: 가장 기본적인 3D 프린팅 격자 구조는 전체 부품에 걸쳐 반복적이고 균일한 패턴을 특징으로 합니다. 그러나 보다 진보된 방법은 추가 강도가 필요한 영역에서 셀과 빔 구조를 더 조밀하게 변경하고 부하가 더 적은 영역에서 격자의 밀도를 낮게 유지합니다. 구조에 따라 기계적 특성도 다르기 때문에 셀의 개별 모양도 부품 성능에 큰 영향을 미칩니다.
• 셀 방향: 3D 인쇄된 격자 구조의 개별 셀 방향은 인쇄의 복잡성에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 지지 구조가 필요 없이 인쇄 과정 자체에서 스스로를 지탱할 수 있는 방식으로 셀의 방향을 지정하는 것이 가장 좋습니다. 수백 개의 작은 셀에서 지지대를 제거하려는 시도는 권장되지 않습니다.