自研軟件賦能彈性體3D打?。∏邃hLuxStudio&LuxFlow讓用戶3D打印游刃有余

導(dǎo)語(yǔ)：基于領(lǐng)先全球的3D打印柔性材料EM?23彈性材料，以及超高速光固化3D打印機(jī)iLux Pro及Lux 3+，通過LuxStudio晶格設(shè)計(jì)&LuxFlow輪廓補(bǔ)償?shù)茸匝熊浖?，清鋒科技為彈性體3D打印從設(shè)計(jì)到成品交付的整體解決方案，簡(jiǎn)化操作步驟和生產(chǎn)流程，降低用戶使用門檻，提高打印成功率與產(chǎn)能效益，已幫助國(guó)內(nèi)外企業(yè)、高校、院所等落地多項(xiàng)產(chǎn)品創(chuàng)新和批量化生產(chǎn)。

市面上很多人在尋找彈性體材料。然而，“何為彈性體”、“為什么大家都在尋找彈性體”、“彈性體在產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新過程中有何優(yōu)勢(shì)”、“有了材料是否能解決所有的生產(chǎn)問題？”、“什么樣的彈性體能夠達(dá)到生產(chǎn)級(jí)別”、“到底誰(shuí)家的彈性體最好”成為了所有嘗試過彈性體3D打印或者想要嘗試的研發(fā)人員的疑惑。

01

“什么是彈性體？”

彈性體泛指在除去外力后能恢復(fù)原狀的材料。目前彈性體已經(jīng)應(yīng)用在鞋部件、工業(yè)緩沖件、航空部件、傳感器部件等各種領(lǐng)域。

高質(zhì)量的彈性材料需要擁有高回彈、強(qiáng)減震、抗撕裂、耐彎折等特性，不同行業(yè)對(duì)彈性體的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求也不同。

具體到3D打印領(lǐng)域，結(jié)合快速成型技術(shù)和材料特性，彈性體3D打印相比傳統(tǒng)材料和生產(chǎn)方式的核心優(yōu)勢(shì)是：“快速開發(fā)”具備“復(fù)雜結(jié)構(gòu)”、“特定軟硬度”，滿足行業(yè)指定需求的產(chǎn)品。這也是眾多廠商在尋找彈性體材料的原因。

02

“彈性體-3D打印樹脂材料”

材料是彈性體3D打印的基礎(chǔ)。

相比于模具成型的材料，3D打印彈性體可以：

a.構(gòu)建復(fù)雜外觀

3D打印彈性材料可以通過構(gòu)建不同形狀、尺寸和密度的鏤空晶格實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的外觀形態(tài)；

b.精準(zhǔn)軟硬度

在軟硬度方面，同樣通過調(diào)整晶格大小、粗細(xì)和外觀，可以用一種材料實(shí)現(xiàn)指定的軟硬度。

眾所周知，材料的開發(fā)不是一蹴而就，市面上的彈性材料琳瑯滿目，性能卻大相徑庭。

清鋒科技作為深耕彈性體3D打印行業(yè)的智造企業(yè)，組建了頂尖的材料團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)了高性能3D打印材料，并申請(qǐng)了全球?qū)＠?，其中高性能彈性材料EM系列的物理性能已達(dá)到全球領(lǐng)先，受到知名品牌的市場(chǎng)驗(yàn)證及認(rèn)可。

以EM?23為例，極限拉伸強(qiáng)度21.59MPa，斷裂伸長(zhǎng)率高達(dá)560%，性能表現(xiàn)極其優(yōu)異。

但有了材料就能解決所有問題嗎？

我們?cè)诮佑|客戶的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，很多用戶對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)并不熟悉，對(duì)打印技術(shù)也是知之甚少。俗話說的好，巧婦難為無(wú)米之炊，可惜，買到了米卻沒有趁手的工具，巧婦同樣也無(wú)法做出美食。為此，清鋒針對(duì)彈性體材料特別開發(fā)了晶格設(shè)計(jì)軟件LuxStudio，并對(duì)自動(dòng)化切片軟件LuxFlow進(jìn)行深度開發(fā)，為彈性材料提供內(nèi)外輪廓補(bǔ)償功能，讓用戶端的打印游刃有余。

03

“彈性體-晶格設(shè)計(jì)軟件”LuxStudio

多種晶格結(jié)構(gòu)可選，實(shí)現(xiàn)軟硬“精準(zhǔn)定制”

彈性體3D打印構(gòu)建的復(fù)雜結(jié)構(gòu)（晶格結(jié)構(gòu)）能夠讓產(chǎn)品突破因材料和結(jié)構(gòu)的固有限制，提升到一個(gè)全新的、更精準(zhǔn)的性能階段。

目前，現(xiàn)有的參數(shù)化軟件技術(shù)門檻很高，為了讓用戶能夠輕松使用上“傻瓜式”的增材設(shè)計(jì)軟件，清鋒自主研發(fā)了晶格模型自動(dòng)生成平臺(tái)LuxStudio，內(nèi)含16種精心篩選過的不同晶格結(jié)構(gòu)，可自由調(diào)整晶格大小、桿徑粗細(xì)、行業(yè)參數(shù)，且具備力學(xué)仿真沖擊驗(yàn)證功能。

增材制造晶格化設(shè)計(jì)軟件LuxStudio頁(yè)面布局簡(jiǎn)單，操作便捷，用戶可以輕松導(dǎo)入原實(shí)心模型在軟件內(nèi)嘗試不同的晶格結(jié)構(gòu)，結(jié)合彈性材料性能，找到自己想要的外觀和力學(xué)性能。同時(shí)針對(duì)清鋒的打印技術(shù)，增材制造晶格化設(shè)計(jì)軟件LuxStudio還提供可打印性分析以及相應(yīng)的打印參數(shù)參考，為用戶提供一站式設(shè)計(jì)服務(wù)。

04

“彈性體-打印前處理軟件”LuxFlow

針對(duì)彈性樹脂固化后的收縮特性特別提供輪廓補(bǔ)償功能

打印前的數(shù)據(jù)處理在一定程度上影響著打印成功率、打印精度以及產(chǎn)能、包括后處理的簡(jiǎn)繁程度。清鋒自主研發(fā)的3D打印數(shù)據(jù)前處理軟件LuxFlow，針對(duì)彈性體3D打印進(jìn)行高度定制化功能開發(fā)，包含3D打印模型處理/支撐優(yōu)化/切片技術(shù)等功能優(yōu)化，可極大降低用戶操作技術(shù)門檻與數(shù)據(jù)處理時(shí)間，提高打印成功率與產(chǎn)能效益。

a.輪廓切片

含內(nèi)外輪廓補(bǔ)償功能，保證成型件的打印精度

彈性樹脂有一個(gè)天然特點(diǎn)就是：熱固化后會(huì)有一定的收縮。為保證最終產(chǎn)品的尺寸精度，在打印前需要進(jìn)行一定程度的精度補(bǔ)償。（比如，假設(shè)產(chǎn)品固化后會(huì)收縮0.02mm，在打印前則需要在原模型基礎(chǔ)上進(jìn)行放大處理。）

在實(shí)際操作過程中，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，客戶所需的彈性體往往由上萬(wàn)個(gè)晶格組成，對(duì)應(yīng)著上萬(wàn)個(gè)不同的輪廓。采用常用的抗鋸齒補(bǔ)償（渲染切片）在切片時(shí)對(duì)模型進(jìn)行水平切割，生成一個(gè)個(gè)的平面圖，但這些平面圖都是由黑白色構(gòu)成，對(duì)于像彈性體這樣輪廓較多的結(jié)構(gòu)不會(huì)進(jìn)行逐一描繪，很有可能造成晶格輪廓模糊導(dǎo)致不封閉或者缺失。

以定制鞋墊為例，它是根據(jù)用戶的腳部形態(tài)生成，其中有很多特殊的腳型包括扁平足、糖尿病足，對(duì)應(yīng)鞋墊的不同區(qū)域軟硬度不同，作用不同，晶格結(jié)構(gòu)的大小、粗細(xì)不同，如果晶格輪廓模糊，很大程度上會(huì)影響鞋墊的性能和精度，治療/使用效果會(huì)大打折扣。

為此，LuxFlow特別提供渲染切片和輪廓切片兩種算法。在處理彈性體這樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜且細(xì)密的特殊材料成型件時(shí)，可以選擇輪廓切片功能。

輪廓切片在生成平面圖時(shí)會(huì)精準(zhǔn)描繪每一個(gè)晶格的內(nèi)外輪廓邊界，精準(zhǔn)定位彈性體內(nèi)部的每一個(gè)結(jié)構(gòu)；同時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)推薦一個(gè)補(bǔ)償參數(shù)用于成型件的內(nèi)部和外部輪廓，確保最終產(chǎn)品在固化后能夠達(dá)到產(chǎn)品預(yù)先設(shè)置的軟硬度和尺寸。

而這些默認(rèn)的補(bǔ)償參數(shù)來(lái)自于清鋒智能工廠在與國(guó)際知名品牌合作時(shí)積累的批量打印、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，能夠最大限度保障打印出來(lái)的終端產(chǎn)品符合客戶以及消費(fèi)者的需求。

LuxFlow內(nèi)部還為用戶配備了完善的切片檢視工具，可同時(shí)預(yù)覽2D&3D信息，進(jìn)一步提高打印成功率。

b.自動(dòng)支撐

優(yōu)化過濾，節(jié)省用料

在模型的數(shù)據(jù)處理過程中，還有一個(gè)非常重要的步驟就是給模型添加支撐，防止模型變形或者坍塌。但另一方面，添加支撐結(jié)構(gòu)就意味著要增加打印材料，同時(shí)支撐位置添加不當(dāng)會(huì)極大增加后處理時(shí)間，甚至損害模型。

使用普通切片軟件為模型進(jìn)行自動(dòng)加支撐時(shí)，支撐往往雜亂無(wú)章，許多不該添加的地方甚至于在一些鏤空彈性件的內(nèi)部都出現(xiàn)了支撐結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致打印時(shí)材料的使用大幅增加，后處理也會(huì)更加繁瑣。

所以，大多數(shù)使用者為找到最優(yōu)支撐加法，都要手動(dòng)進(jìn)行支撐位置篩選，刪除不必要的支撐，且要將支撐放在最合適的位置。整個(gè)過程非?，嵥椤⒑臅r(shí)。

LuxFlow的自動(dòng)支撐添加更加的智能化、人性化，選擇好應(yīng)用類型后，軟件就會(huì)自動(dòng)給出支撐的最優(yōu)解。

以定制3D打印鞋墊為例，傳統(tǒng)支撐生成后，除了足跟的部分，還添加到了足弓、前掌的部分，放大后，在鞋墊內(nèi)部的也能看到零星的支撐，由于3D打印鞋墊的特殊性，不同晶格結(jié)構(gòu)都有它的作用，支撐的增多以及內(nèi)部支撐不僅增加了用料以及后處理的工序，也可能會(huì)因?yàn)椴鸪螌?dǎo)致變形甚至損壞。

LuxFlow針對(duì)鞋墊增加的支撐，只會(huì)生成在鞋墊的足跟部分（而非整個(gè)鞋墊），同時(shí)通過自動(dòng)優(yōu)化過濾支撐，支撐只會(huì)長(zhǎng)在鞋墊表面（而非內(nèi)部）；而且LuxFlow可以針對(duì)多個(gè)模型進(jìn)行批量一鍵加支撐，在保證打印成功率的基礎(chǔ)上，大幅減省模型處理時(shí)間。

LuxFlow這些支撐參數(shù)的來(lái)源已經(jīng)經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證，上述提到的清鋒生產(chǎn)的鞋類產(chǎn)品包括鞋墊、拖鞋等已出貨全球。

05

“彈性體-應(yīng)用案例”

本著做透一個(gè)領(lǐng)域的使命，清鋒從創(chuàng)業(yè)初期到現(xiàn)在不斷加大對(duì)彈性體3D打印的投入力度，結(jié)合國(guó)內(nèi)外企業(yè)、高校、院所等資源落地產(chǎn)品創(chuàng)新和應(yīng)用，持續(xù)優(yōu)化自己的材料、軟件和設(shè)備，可以說深諳此道。截至目前，清鋒的彈性體3D打印解決方案已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到了商業(yè)化、規(guī)?；瘧?yīng)用，包括3D打印拖鞋、3D打印鞋墊、3D打印鞋中底、3D打印坐墊、3D打印頸椎枕、3D打印矯形頭盔等。

如果您也對(duì)彈性體3D打印感興趣，如果您也在探索新的開發(fā)方式，如果您也在找尋差異化競(jìng)爭(zhēng)，為品牌打造新的IP，歡迎和清鋒一起共同解鎖彈性件的新玩法！

關(guān)于清鋒科技(LuxCreo)

清鋒科技是一家專注于3D打印設(shè)備、軟件、材料研發(fā)，致力于改變產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)方式的數(shù)字化3D智造商。團(tuán)隊(duì)成員匯聚了清華大學(xué)、哈佛大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院、賓夕法尼亞大學(xué)、劍橋大學(xué)等學(xué)府的高端技術(shù)人才和高管人才。團(tuán)隊(duì)研發(fā)出適配于不同行業(yè)的高性能材料體系（彈性體材料、韌性材料、齒科材料、耐高溫材料等），依托自主研發(fā)的Lux系列DLP光固化3D打印機(jī)、iLux Pro系列LCD桌面級(jí)光固化3D打印機(jī)和配套軟件， 為鞋類、齒科、醫(yī)療、消費(fèi)、工業(yè)、科研教育等行業(yè)創(chuàng)新升級(jí)提供解決方案，打造兼具定制化和批量化的新型數(shù)字化制造模式及生態(tài)閉環(huán)，讓制造更簡(jiǎn)單！

審核編輯黃宇