工業設計中，零件重量是絕對無法忽視的存在。更大的重量，不但意味著更高的能耗和額外的成本，還會導致整套系統的故障率大幅上升。
為了減少部件重量的同時，保證其結構強度不變，大量中空結構的的產品被設計出來，并且不斷迭代優化。
這種通過減少材料使用，達到減重，同時又盡可能保留物體力學性能，達到最優設計的過程被稱為拓撲優化。
如今，從橋梁建筑，到運動鞋帽，這種設計理念已經越來越多的被人們接受和使用。
▲ 拓撲優化，旨在將同等重量下，零件的力學性能提升到極致
一站式采購低成本機器人和組件
考慮到成本和加工難度，復雜且不規則的幾何結構顯然不適合使用傳統工藝生產。但3D打印技術卻可以輕松做到。通過創造復雜的晶格結構，生產的零件只需要消耗少量材料。通過選擇合適材料，能夠在大幅減重后依然具有相當高的強度。此外，晶格結構在減振方面具有極其顯著的效果，這對于減輕設備的機械疲勞也有幫助。目前，這類材料被主要應用在航空、汽車制造、醫療器械等領域，且潛力巨大。使用工程塑料制成的耐磨件，擁有和注塑件一致的性能，更是能保持設備長期運行，無需維護。運動塑料專家igus的3D打印零件由穩定和耐磨的 iglidur高性能塑料制成，具有極高的耐磨性，可以提供SLS，FDM，DLP等各類工藝進行加工。
▲ 由Materialise公司提供軟件支持，iglidur材料制成的剎車踏板，具有高輕便性和充足的結構強度
我們曾遇到過這樣一個案例。一家全球領先的汽車零件生產商希望對產線進行改造——現有的夾具過于厚重，導致運行中的機器裝載產品時非常容易超過額定負載，使生產作業變得不穩定。我們向廠家介紹了打印的工藝和晶格設計，拓撲優化等理念后，客戶非常滿意，并且做決定應用到全部產線上。如此快速的決斷，源自于一次打印工裝夾具的測試;2年前，我們提供了兩個3D打印夾具樣品給客戶，以替代他們現有的聚氨酯夾具，出乎預料的是;這個夾具壽命提升了30倍以上;于是，客戶開始持續性采購。而這些零件，至今仍然順利、高效地工作在機器人抓手上。
▲ 3D打印的耐用夾具 材料：iglidur i3(激光燒結材料)和彈性材料(藍色)
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