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3D008

2022ASM06月3D封面_工作區域 1 複本 2

《高速3D列印技術雜誌》季刊

期數:No.008 (2022/Q2)
主題:3D列印晶格化暨創新材料設計與應用
主編:鄭正元 特聘教授(臺灣科技大學)

專題內容:
-晶格結構設計:藉由3D列印創造超材料
-3D列印晶格結構於軟性機器人夾爪之應用
-創新應用:3D金屬列印之晶格結構的獨特性
-3-matic軟體的晶格結構設計於3D列印的潛力
-金屬3D列印晶格化結構的應用與優勢
-碳纖維複合材料3D列印技術發展現況、限制、以及未來趨勢
-光固化3D列印應用,T3D提供多樣化選擇
-當3D列印遇上碳纖維,告訴你3D列印的強大!

※本刊由ACMT協會發行,型創科技編輯出版。

主編前言(S)

CMM6月封面

【3D列印晶格化暨創新材料設計與應用】主編前言

積層製造技術可藉由層層疊加製造複雜形貌、或鏤空之物件等。然而受制於早期的設計思維與工具,仍難以跳脫傳統製造設計的框架,為此積層製造設計(Design for Additive Manufacturing, DfAM)這一概念應運而生,在此典型的運用工具就包含有晶格結構設計、多材料設計、拓樸優化、與整合零件等方法。本期報導在晶格化設計與創新材料方面,分別邀請到虎門科技、通業技研、成大 劉至行 副教授與數可科技、實威國際、台科大 鄭逸琳 教授等,一同分享近期的創新技術與研究成果。

專題報導(P)

P01-00

晶格結構設計:藉由3D列印創造超材料

現今已有諸多機械超材料被設計出來可表現出違反物理直覺的行為,例如負彈性模量、負蒲松比等。3D列印對於製造特殊結構有極大的優勢。期冀藉由與讀者分享一條設計思路,激發更多有趣、高效的製造方案與策略。

P02-00

3D列印晶格結構於軟性機器人夾爪之應用

近年來軟性機器人相關的研究逐漸興起,相較於傳統機器人的設計皆為剛體機構,軟性機器人的特色是機器人部分(或是全部)的機構是由軟性元件所組成。軟性機構本身可視為一種撓性機構,透過機構本身的彈性變形來作動,並藉此達到傳遞位移、力量、與能量的目的。本研究設計的夾爪模組可有效解決不規則目標物、非剛體目標物、或是脆弱目標物的自動化取放問題。

圖片來源:nTopology官網

創新應用:3D金屬列印之晶格結構的獨特性

在全球重視節能減碳的趨勢下,物件的「輕量化」成為設計領域最為重要的課題。然而在減重的同時依然要保持結構的完整性及功能性,晶格結構便成為輕量化設計過程中不可或缺的一環。晶格結構同時具備高剛度、大表面積、伸長率、能量吸收、孔隙率等特點。由於積層製造的獨特性及自由度,晶格輕量化成為了數可在合作業務上重要的優勢。舉凡航太、模具、消費性產品等領域皆有晶格輕量化的成功合作案例。

P04-00

3-matic軟體的晶格結構設計於3D列印的潛力

Materialise 3-matic軟體中的晶格結構模組提供3D列印強大的設計工具,減輕重量、吸收衝擊、滲透性、熱交換和熱力學應用的理想選擇,讓您可以在產品內部實體或外部輪廓設計多種不同的陣列結構、隨形結構或隨機結構,或者自由地在零件上創建自己想要的結構,導入STL或者賦予需要的網格參數,進而達到增強緩衝、增加孔隙率,或減輕產品重量等目的。

P05-00

金屬3D列印晶格化結構的應用與優勢

3D列印最顯著的特點之一是能夠製造具有複雜內部晶格化結構的零件,利用多個晶格節點相互連線,形成立方體或四面體的重複3維形狀,滿足了傳統CNC加工成型無法達成的技術限制,更具備減材、高強度-輕量化、增加表面積等多項的產品設計與製程優勢。

P06-00

碳纖維複合材料3D列印技術發展現況、限制,以及未來趨勢

碳纖維複合材料具有極佳的機械性質與輕量化的優勢,近年來被應用於航太主結構之項目與量大幅成長,有六成以上市場屬航太產業。目前3D列印碳纖維複合材料的商用機臺雖然有限,但持續有許多研發的投入,是深具發展潛力與令人期待的。本文將介紹碳纖維複合材料3D列印技術發展的現況,並討論其應用限制與未來趨勢。

P07-00

光固化3D列印應用,T3D提供多樣化選擇

3D列印產業經數十年演進,成型技術已發展出多種類型,當中最成熟的,包括光固化聚合技術、材料擠製成型技術、材料噴塗成性技術、粉末熔融成型技術。基於應用領域、成本、空間、材料種類等因素,不同的技術都有擅長的應用領域。其中光固化聚合技術具有成品表面光滑、精度高等優點,適合應用在需要高精細度的領域,如牙科模型、珠寶、精密的工程零件等。

P08-00

當3D列印遇上碳纖維,告訴你3D列印的強大!

3D列印的未來,正走向列印更大或更細緻的物件,更快的列印速度,更多樣化的材料,Markforged除了碳纖維材料,還有金屬材料的列印機,3D列印這把石中劍,正等待更多的工程師,科學家投入更多的熱情,也期盼越來越多創業家運用3D列印找到更好的應用項目,帶動整個臺灣3D列印產業拔劍前行。

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