CN218640337U - 一种复合多面立方晶格点阵结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合多面立方晶格点阵结构，包括晶格单元，所述晶格单元包括晶格梁，所述晶格梁包括第一晶格梁、第二晶格梁和第三晶格梁；所述晶格单元设置于一虚拟立方体中，所述虚拟立方体的顶面设置有三个所述第一晶格梁，三个所述第一晶格梁的一端汇聚形成第一节点；所述虚拟立方体的底面设置有三个所述第二晶格梁，三个所述第二晶格梁的一端汇聚形成第二节点；第一晶格梁在虚拟立方体的底面的投影与第二晶格梁成一夹角，每个第一晶格梁分别通过两个第三晶格梁与相邻的两个第二晶格梁相连，第三晶格梁连接第一晶格梁远离第一节点的一端和第二晶格梁远离第二节点的一端。本实用新型具有抗压性强、抗弯特性好、载荷能力强且稳定的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及点阵结构技术领域，尤其是涉及一种复合多面立方晶格点阵结构。
背景技术
3D打印是一种快速成型的技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通过3D打印的先进生产方法实现了使用复杂点阵结构制备各种零部件、各种产品的可能，不同的点阵结构可以通过重复、组合、拼接等形式融入设计中，实现不同的功能和外观。点阵结构在微观和宏观上构可以千差万别，不同的点阵结构以及使用不同的材料打印出来的点阵结构会体现出完全不同的力学性能，因此如何通过点阵的形状、尺寸、层级结构、材料组成设计3D打印产品，最大限度提升产品性能是个非常重要的技术问题。现有的单一点阵结构如金字塔结构、四面体结构等组成的制成支撑结构在减震效果、结构稳定性，以及支撑能力上均有不足。
实用新型内容
针对上述存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种复合多面立方晶格点阵结构，具有抗压性强、抗弯特性好、载荷能力强且稳定的优点。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种复合多面立方晶格点阵结构，包括晶格单元，所述晶格单元包括晶格梁，所述晶格梁包括第一晶格梁、第二晶格梁和第三晶格梁；所述晶格单元设置于一虚拟立方体中，所述虚拟立方体的顶面设置有三个所述第一晶格梁，三个所述第一晶格梁的一端汇聚形成第一节点，相邻的所述第一晶格梁之间的夹角为120°；所述虚拟立方体的底面设置有三个所述第二晶格梁，三个所述第二晶格梁的一端汇聚形成第二节点，相邻的所述第二晶格梁之间的夹角为120°；所述第一节点在虚拟立方体的底面的投影与第二节点重合，所述第一晶格梁在虚拟立方体的底面的投影与第二晶格梁成一夹角，每个所述第一晶格梁分别通过两个第三晶格梁与相邻的两个第二晶格梁相连，所述第三晶格梁连接第一晶格梁远离第一节点的一端和第二晶格梁远离第二节点的一端。
优选的是，所述第一晶格梁在虚拟立方体的底面的投影与第二晶格梁之间的夹角为60°。
优选的是，多个所述晶格单元相连形成所述点阵结构，相邻的三个晶格单元的第一晶格梁围合成一六边形，相邻的晶格单元的第三晶格梁重合。
优选的是，所述点阵结构包括相互垂直的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与某一方向的第一晶格梁重合，所述第三晶格梁在第一侧面上形成的投影为六边形，所述第三晶格梁在第二侧面上形成的投影为X形。
优选的是，所述晶格梁的直径为1.2-2mm。
由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型复合多面立方晶格点阵结构包括晶格单元，该晶格单元设置于一虚拟立方体中，虚拟立方体的顶面设置有三个第一晶格梁，三个第一晶格梁的一端汇聚形成第一节点，相邻的所述第一晶格梁之间的夹角为120°，底面设置有三个第二晶格梁，三个第二晶格梁的一端汇聚形成第二节点，相邻的第二晶格梁之间的夹角为120°，每个第一晶格梁分别通过两个第三晶格梁与相邻的两个第二晶格梁相连，该晶格单元无限重复关联形成的点阵结构的顶面和底面会形成蜂窝状规则矩阵排列，侧面形成六边形或X形的结构，这种结构抗压性极强，抗弯特性好，载荷能力强，且稳定性极高，而且不易变形，不易断裂，具有多重优点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
附图1为本实用新型复合多面立方晶格点阵结构的晶格单元的立体图；
附图2为本实用新型复合多面立方晶格点阵结构的晶格单元的主视图；
附图3为本实用新型复合多面立方晶格点阵结构的晶格单元的俯视图；
附图4为本实用新型复合多面立方晶格点阵结构的晶格单元的左视图；
附图5为本实用新型复合多面立方晶格点阵结构的示意图；
附图6为本实用新型复合多面立方晶格点阵结构的另一角度的示意图。
其中：1、第一晶格梁；2、第二晶格梁；3、第三晶格梁；4、第一节点；5、第二节点；6、第一侧面；7、第二侧面；8、虚拟立方体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
如附图5、附图6所示为本实用新型复合多面立方晶格点阵结构，该点阵结构包括晶格单元，如附图1所示，晶格单元包括晶格梁，晶格梁包括第一晶格梁1、第二晶格梁2和第三晶格梁3。晶格单元设置于一虚拟立方体8中，虚拟立方体8的顶面具有三个第一晶格梁1，三个第一晶格梁1的一端汇聚形成第一节点4，第一节点4位于虚拟立方体8的顶面的中心，相邻的第一晶格梁1之间的夹角为120°。虚拟立方体8的底面具有三个第二晶格梁2，三个第二晶格梁2的一端汇聚形成第二节点5，相邻的第二晶格梁2之间的夹角为120°。第一节点4在虚拟立方体8的底面的投影与第二节点5重合，第一晶格梁1在虚拟立方体8的底面的投影与第二晶格梁2成一夹角，本实施例中第一晶格梁1在虚拟立方体8的底面的投影与第二晶格梁2之间的夹角为60°。每个第一晶格梁1分别通过两个第三晶格梁3与相邻的两个第二晶格梁2相连，第三晶格梁3连接第一晶格梁1远离第一节点4的一端和第二晶格梁2远离第二节点5的一端，每个晶格单元由12个晶格梁组成，构成复合多面的立体结构。晶格梁的直径1.2mm-2mm为最佳。
多个晶格单元相连形成点阵结构，点阵结构的顶面和底面为规则的六边形拼接，相邻的三个晶格单元的第一晶格梁1围合成一六边形，同样的，相邻的三个晶格单元的第二晶格梁2围合成底面的六边形，相邻的晶格单元的第三晶格梁3重合。该点阵结构可以通过3D打印的晶格单元堆积后切割成需要的形状，点阵结构的顶面和底面会形成蜂窝状规则排列，形成两种结构的侧面，包括相互垂直的第一侧面6和第二侧面7。如附图5所示，第一侧面6与某一方向的第一晶格梁1重合，第三晶格梁3在第一侧面6上形成的投影为六边形，如附图6所示，第三晶格梁3在第二侧面7上形成的投影为X形，这种结构组成抗压性极强，抗弯特性好，载荷能力强，且稳定性极高，而且不易变形，不易断裂，并具有减震、隔音、隔热和极强的耐候性等优点，可以应用在鞋底、坐垫、头盔、自行车零部件等产品，也可以和其他点阵结构进行组合拼接实现不同区域不同功能。
本实用新型复合多面立方晶格点阵结构采用3D打印光固化技术(SLA)，原材料为液态光敏树脂，可以通过3D打印的晶格单元堆积后切割成需要的形状。对包含上述技术方案的实施例进行物性测试，测试的样块为10cm×10cm×2cm的方形，得到样块的压缩形变22％，在一些情况下能达到10％至20％的范围；回弹性大于50％；样块的硬度(硬度计AskerC)是66至80，取决于连接杆的粗细以及应用产品的类型；该样块的抗拉强度至少为13kg/cm，延伸率断裂伸长率是300％至500％，通常高于380％，撕裂强度是14kg/cm。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种复合多面立方晶格点阵结构，包括晶格单元，其特征在于：所述晶格单元包括晶格梁，所述晶格梁包括第一晶格梁、第二晶格梁和第三晶格梁；所述晶格单元设置于一虚拟立方体中，所述虚拟立方体的顶面设置有三个所述第一晶格梁，三个所述第一晶格梁的一端汇聚形成第一节点，相邻的所述第一晶格梁之间的夹角为120°；所述虚拟立方体的底面设置有三个所述第二晶格梁，三个所述第二晶格梁的一端汇聚形成第二节点，相邻的所述第二晶格梁之间的夹角为120°；所述第一节点在虚拟立方体的底面的投影与第二节点重合，所述第一晶格梁在虚拟立方体的底面的投影与第二晶格梁成一夹角，每个所述第一晶格梁分别通过两个第三晶格梁与相邻的两个第二晶格梁相连，所述第三晶格梁连接第一晶格梁远离第一节点的一端和第二晶格梁远离第二节点的一端。
2.根据权利要求1所述的复合多面立方晶格点阵结构，其特征在于：所述第一晶格梁在虚拟立方体的底面的投影与第二晶格梁之间的夹角为60°。
3.根据权利要求2所述的复合多面立方晶格点阵结构，其特征在于：多个所述晶格单元相连形成所述点阵结构，相邻的三个晶格单元的第一晶格梁围合成一六边形，相邻的晶格单元的第三晶格梁重合。
4.根据权利要求3所述的复合多面立方晶格点阵结构，其特征在于：所述点阵结构包括相互垂直的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与某一方向的第一晶格梁重合，所述第三晶格梁在第一侧面上形成的投影为六边形，所述第三晶格梁在第二侧面上形成的投影为X形。
5.根据权利要求1所述的复合多面立方晶格点阵结构，其特征在于：所述晶格梁的直径为1.2-2mm。
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| CN202222767541.XU CN218640337U (zh) | 2022-10-20 | 2022-10-20 | 一种复合多面立方晶格点阵结构 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN218640337U true CN218640337U (zh) | 2023-03-17 |
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-10-20 CN CN202222767541.XU patent/CN218640337U/zh active Active
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