Dominando estruturas reticuladas para impressão 3D:design, otimização e geração

Devido à complexidade das estruturas treliçadas, é impraticável modelá-las na peça usando ferramentas CAD típicas. Na maioria dos casos, a peça é desenhada em CAD como se fosse sólida. Então, após a peça ter sido projetada (com os princípios do DFAM em mente), o modelo é importado para outro pacote de software para gerar uma estrutura reticulada. Entre os programas mais comuns para esse fim estão Netfabb ou nTopology. 

Outro método de gerar uma estrutura treliçada impressa em 3D é através do design generativo. Neste caso, são definidos os pontos de conexão de uma peça, as limitações de massa e as cargas esperadas. Um algoritmo então gera centenas de soluções que atenderiam aos requisitos. A partir daí, a estrutura celular e a densidade celular mais ideais podem ser selecionadas entre as soluções ou geradas por meio de iteração adicional. Ao criar uma estrutura treliçada, é importante compreender quais fatores afetarão a função geral da peça final. Esses fatores estão listados abaixo:

• Material da treliça: Ao imprimir em 3D em metal, a estrutura geralmente é do mesmo material que a peça geral. No entanto, se for necessária uma rede flexível, então peças multimateriais podem ser consideradas. Alguns produtos utilizam materiais macios e flexíveis para a treliça e materiais mais resilientes como invólucro para proteger a treliça. Um exemplo comum disso é a sola de um tênis de corrida.
• Estrutura reticulada: As estruturas treliçadas impressas em 3D mais básicas apresentam padrões repetidos e uniformes em toda a peça. No entanto, métodos mais avançados irão variar a estrutura da célula e do feixe para serem mais densas em áreas que necessitam de resistência adicional e manter a rede menos densa em áreas que sofrem menos carga. A forma individual das células também tem um efeito significativo no desempenho da peça, uma vez que estruturas diferentes terão propriedades mecânicas diferentes.
• Orientação da célula: A orientação de células individuais em uma estrutura treliçada impressa em 3D pode afetar a complexidade da impressão. Por exemplo, é uma boa prática orientar as células de tal forma que possam sustentar-se durante o próprio processo de impressão sem a necessidade de estruturas de suporte. Não é aconselhável tentar remover suportes de centenas de células pequenas.