轻量化设计在3D打印中的应用

3D打印通过逐层叠加原材料的方式，可以实现传统制造业难以解决的个性化、复杂的、高难度的制造难题，是传统制造技术的一次重要革命，广泛应用于汽车、航空、航天、医疗、教育、电子产品等领域，如下图所示。

其中，采用3D 打印方法进行产品设计所包含的关键技术主要有：1、选用何种打印材料，采用何种打印机（打印原理），如何能够降低成本？2、如何进行产品结构设计，得到所需要的三维模型？众所周知，产品结构设计依赖具体的实际问题，需要相关经验的积累，因此，本推文主要是针对3D打印（产品初期母版的实现）如何选材问题，结合自己的经验对相关的内容进行总结归纳，希望对其他人有所帮助。

No.1

常用的打印材料

在 3D打印领域中，主要应用到的材料包括工程塑料、光敏树脂及类橡胶材料，现对他们的进行归纳总结，具体如下表所示：

No.2

温度对力学性能的影响

众所周知，3D打印机在打印金属、软胶等特殊材料的过程中具有较高的成本，成为限制该技术向消费者广泛推广的重要因素。于此同时，3D打印与打印件的重量有直接的关系，因此，设计阶段采用轻量化结构设计，指导产品结构的选型，相关参数的选取，进而降低打印件的质量，提高打印件的性价比，对该技术的推广具有重要的意义。

例如：需要设计一款台灯支架，具体要求为：1、能够作为具有一定的刚度；2、台灯发光过程中具有部分热量辐射到支架上，使之温度升高（具有一定耐温性）；3、尽可能实惠。

设计步骤：

一、打印材料选择：拟采用耐高温树脂（100℃）；

二、结构方案的选择：是否添加肋板，进而减轻重量；

三、最小壁厚的选择：根据前期实际经验，壁厚采用2毫米的时候，价格为400元；壁厚为1.5毫米时候，价格为310元，根据强度校核，1.5毫米满足实验要求。

四、打印