Dominar las estructuras reticulares para la impresión 3D:diseño, optimización y generación

Debido a la complejidad de las estructuras reticulares, no resulta práctico modelarlas en la pieza utilizando herramientas CAD típicas. En la mayoría de los casos, la pieza se dibuja en CAD como si fuera sólida. Luego, una vez diseñada la pieza (con los principios de DFAM en mente), el modelo se importa a otro paquete de software para generar una estructura reticular. Entre los programas más habituales para este fin se encuentran Netfabb o nTopology. 

Otro método para generar una estructura reticular impresa en 3D es mediante el diseño generativo. En este caso, se definen los puntos de conexión de una pieza, las limitaciones de masa y las cargas esperadas. Luego, un algoritmo genera cientos de soluciones que cumplirían los requisitos. A partir de ahí, la estructura celular de la red y la densidad celular más óptimas pueden seleccionarse entre las soluciones o generarse mediante iteraciones adicionales. Al crear una estructura reticular, es importante comprender qué factores afectarán la función general de la pieza final. Estos factores se enumeran a continuación:

• Material de celosía: Cuando se imprime 3D en metal, la celosía suele ser del mismo material que la pieza general. Sin embargo, si se requiere una red flexible, se pueden considerar piezas de múltiples materiales. Algunos productos utilizan materiales suaves y flexibles para la red y materiales más resistentes como caparazón para proteger la red. Un ejemplo común de esto es la suela de una zapatilla para correr.
• Estructura de celosía: Las estructuras de celosía impresas en 3D más básicas presentan patrones repetitivos y uniformes en toda la pieza. Sin embargo, métodos más avanzados variarán la estructura de la celda y la viga para que sean más densas en áreas que necesitan resistencia adicional y mantendrán la red menos densa en áreas que experimentan menos carga. La forma individual de las celdas también tiene un efecto significativo en el rendimiento de la pieza, ya que diferentes estructuras tendrán diferentes propiedades mecánicas.
• Orientación de la celda: La orientación de las celdas individuales en una estructura reticular impresa en 3D puede afectar la complejidad de la impresión. Por ejemplo, lo mejor es orientar las celdas de tal manera que puedan sostenerse por sí mismas durante el proceso de impresión sin necesidad de estructuras de soporte. No se recomienda intentar quitar los soportes de cientos de celdas pequeñas.