[实用新型]一种3D打印立方晶格点阵结构

说明书

本实用新型公开了一种3D打印立方晶格点阵结构，包括晶格单元；晶格单元设置于一虚拟立方体中，由若干个晶格梁组成；晶格单元包括两个前后相对布置的第一节点、两个左右相对布置的第二节点、设置于第一节点下方的第三节点；虚拟立方体的顶面上具有两个左右相对设置的第一棱边；第二节点与两个第一节点之间以及第二节点与对应侧的所述第一棱边上的两个顶点之间通过晶格梁连接；第三节点与两个第二节点之间，以及第三节点与所述虚拟立方体的底面上的四个顶点之间通过所述晶格梁连接。该点阵结构具有弹性高、恢复形变速度快、能量回馈率高等优点，可实现减震、透气、轻量化等不同功能，具有良好力学稳定性和美观性。

技术领域

本实用新型涉及点阵结构技术领域，特别是涉及一种3D打印立方晶格点阵结构。

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。

晶体内部的原子是按一定的几何规律排列的。为了便于理解，把原子看成是一个球体，则晶体就是由这些小球有规律堆积而成的物质。为了形象地表示晶体中原子排列的规律，可以将原子简化成一个点，用假想的线将这些点连接起来，构成有明显规律性的空间格架。这种表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格。

晶体学点阵是体现晶体结构内离子、原子、分子等在三维空间分布上公有周期性的几何图形。将反映晶体结构三维周期性的三个互不共面的基向量与整数m、n、p线性组合所得平移向量群(m,n，p＝0，±1，±2…)中所有向量逐个作用于点阵点原点，即可导出一个由诸向量终点所构成的三维空间点阵。点阵及与之对应的平移群分别是反映晶体结构周期性的几何形式与代数形式。若以基向量对应的线段将相邻点阵点连接起来，则导出与晶体结构相对应的晶格。

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：提出了一种3D打印立方晶格点阵结构，该点阵结构具有弹性高、恢复形变速度快、能量回馈率高等优点，可实现减震、透气、轻量化等不同功能，具有良好力学稳定性和美观性。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：一种3D打印立方晶格点阵结构，包括晶格单元；

所述晶格单元设置于一虚拟立方体中，由若干个晶格梁组成；所述晶格单元包括两个前后相对布置的第一节点、两个左右相对布置的第二节点、设置于第一节点下方的第三节点；

所述虚拟立方体的顶面上具有两个左右相对设置的第一棱边；

所述第二节点与两个第一节点之间以及所述第二节点与对应侧的所述第一棱边上的两个顶点之间通过所述晶格梁连接；

所述第三节点与两个第二节点之间，以及所述第三节点与所述虚拟立方体的底面上的四个顶点之间通过所述晶格梁连接。

进一步的，两个所述第一节点位于虚拟立方体的前后侧面的面心上。

进一步的，所述第一节点和第一侧的第二节点之间、第一节点和第二侧的第二节点之间、第一节点和第三节点之间在虚拟立方体的前后侧面上形成投影线；相邻两个所述投影线之间的夹角为120°。