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近日,为了增加汽车安全座椅的舒适性,丰田公司与3D打印公司Materialise共同发起了一个项目,以重新设计汽车座椅,减轻它的重量并使其具有最佳的散热性。
但是,汽车座椅可不光是为了坐着舒服的,它更重要的一点是要求在汽车行驶过程中要保证乘客的安全。一般来说,在设计汽车座椅有一个最重要的制约条件是要求汽车在以60英里每小时迎头相撞时要给乘客以必要的保护。因此,他们不能不管不顾只是追求舒适性。相反,他们决定尝试通过3D打印打造一个复杂的拓扑结构,已达到项目的目的,而且不用增加更多的材料。
要迅速打造这么一个复杂的拓扑结构会使3D STL文件变得过于庞大和复杂,难以有效管理。幸运的是Materialise团队对此训练有素。他们的第一步是根据不同的灰度将密度分配到椅子的不同区域,然后,使用Mimics软件读出灰度数据。Mimics原本是一个用于处理医学图像的软件。
为了填补指定低密度区域,Materialise的工程师通过3 maticSTL设计了一个全新的,针对特定项目的单元对象。然后他们使用此程序以去除任何多余的边缘并留下悬挂,并将弹性梁结构添加到座椅上,以增加乘客能够体验到的舒适性水平。如果要计算构建该座椅的所有3D几何形状话,就会使数据变得过于庞大复杂而无法管理。计算所有的3D几何形状而构建这一模式将使它无法管理,因为这个创新的设计充满了独立的单元以及图案结构。然而,使用Materialise基于切片的技术可以使这些计算推迟到切片处理阶段,从而更加便于管理。
而这一切都是值得的。对这些区域进行低密度处理的好处是双重的。首先是能够使椅子获得更大的散热能力;第二个好处是可以节省在制造座椅结构所需要的材料量。事实上,经过优化,项目团队能够使汽车座椅的体积降低高达72%,质量减少了高达18公斤。
项目团队认为,这样的结果是与利用了基于切片的技术,大大简化了设计分不开的。这种类型的“简化”工具将会使那些极其复杂的设计建模更加简单方便。
来源:天工社 |
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