1、晶格結構鏤空一一3D打印技術的獨占優勢認識晶格結構說到3D打印，我想每個對此有認識的人都見過帶著孔狀、格狀的3D打印模型。這種鏤空形式，叫做晶格結構。大自然是最好的工程師，這種結構我們在蜂窩、骨骼、昆蟲甲殼中都能看得到。這種結構在機械、熱和光學性能方面都具有的很好的表現。然而大自然可以通過類似于3D打印的“增材制造”做出這種結構，但人工制造在以前十分困難。在傳統制造工藝中，我們只能通過微觀程度依靠對材料化學成分或微觀結構尺度的控制，來制造晶格結構的效果，但這種結構是無序的。介觀層次上，顯而易見,這是得不償失的工作。（或許有人會說建筑上這種結構非常常見，但通常我們不會把建筑視作為一個整體統一的結

2、構。）晶格結構的應用隨著3D打印的發展，我們得以廣泛地通過3D打印技術來制造晶格結構。3D打印技術相較于傳統工藝的一大優勢便是復雜結構制造能力。通過微米級的3D打印我們可以根據需求，有目的性地定制化制造晶格結構，從而形成這些材料在介觀尺度上的秩序性和周期性，特別是針對應用的具體需要，精確設計制造特殊的晶格材料。有許多行業都將晶格結構融入他們的設計中，包括航空航天、車輛載具、醫療以及體育用品等。前端時間本田宣稱他們的汽車將采用更多的3D打印零部件，寶馬已經投產了自己的3D打印工廠，在汽車的一些復雜零部件上，通過使用晶格結構以及拓撲優化，將極大地減少重量，反映到汽車上則是更小的油耗更快的速度。米其

3、林的次時代輪胎，也是由3D打印而成，晶格結構讓它不需要充氣也不需要輪轂。晶格結構提供了輪胎的彈性和抗變形能力。現在最In的運動鞋毫無疑問就是3D打印鞋。匹克、阿迪達斯等等知名品牌紛紛推出了自己的3D打印運動鞋。這種鞋最亮眼的就是晶格結構的鞋底，不僅大大提高了顏值，而且其在舒適度和運動性上也不遜于以往的氣墊等鞋底。晶格結構的優勢晶格結構最明顯的優勢便在于其輕量化，同樣的體積，晶格結構只需要使用30%-40%甚至更少的材料，也就是其重量至少減少了60%。而3D打印晶格結構之所以激動人心便在于這種輕量化不需要犧牲結構完整性和強度。Architectedpolygrainstructures、JVle

4、ta-precipitate晶格結構研究小組的實驗表明，通過有效地排列，晶格結構的3D打印物件的機械強度可以做到一般結構物件的7倍。晶格具有兩種動態屬性，壓縮屬性和彈性屬性。面對機械沖擊時彈性和壓縮行為表現出了快速的集體反應，以抵消對各個節點的應力。在這個領域，英國的謝菲爾德大學做過詳細的研究：Energyabsorptioninlatticestructuresindynamics:Experiments（動力學中的晶格結構的能量吸收）。另一大優勢便是在熱傳導上。通常我們會使用金屬材料來提高部件對于熱的傳導性，使用陶瓷、氣凝膠等材料來減低熱傳導。但這將會導致我們會受到材料的限制。而晶格結構則解決了這個問題。通過在晶格結構填充空氣或其他的比熱容高的氣體，可以顯著地提高整個部件對于熱量的隔絕能力。保溫瓶便是利用了中間夾層的空氣難以導熱的特點來保持溫度，也即是隔絕熱量轉移。而相反地，由于這個結構有很高的比表面積，我們可以通過氣流交換來快速地轉移整個部件的熱量。在散熱器上我們能看到哪怕是傳統工藝制造的部件都采用了比表面積很大的結構，而通過3D打印的晶格結構，我們將大大提高散熱器的熱轉移