Oblikovalska mantra za današnje oblikovalske ekipe je učinkovitost; doseči najboljši možen izkoristek, ne da bi pri tem žrtvovali kakovost ali zmogljivost. To je mnoge pripeljalo do posnemanja narave, ki je v tisočletjih evolucije ustvarila številne visoko učinkovite rešitve. Ena od naravnih rešitev za doseganje visokega razmerja med močjo in težo je uporaba mrežastih struktur, kjer ponavljajoči se vzorec ustvari odprto celično strukturo, ki je močna in lahka.
Iz drobnih mrežastih vzorcev na snežinkah, ribjih luskah, čebeljih panjih ali v notranjosti kosti so številni oblikovalci črpali navdih iz narave, da bi razvili izdelke, ki izkoriščajo mrežne strukture za izboljšanje učinkovitosti izdelkov. Oblike, kot so jekleni mostovi in stolpi, vrata, ograje, pohištvo in celo hrana, kot je skorja češnjeve pite, so značilne strukture iz mrežastih vzorcev.
Uporaba struktur, ki jih je navdihnila narava ni nova, vesoljska industrija že vrsto let uporablja jedra iz satja med strukturnimi oblogami. Navdihnjene s čebelami, ki gradijo svoje gnezdo v vzorcu mreže satovja, te strukture omogočajo minimizacijo materialov, zmanjšanje teže in stroškov, hkrati pa ohranjajo svojo moč.
V zadnjih letih se je uporaba aditivnih proizvodnih metod razširila, s tem pa se je povečal tudi potencial izdelave zelo kompleksnih mrežnih struktur, ki jih prej ni bilo mogoče izdelati s tradicionalnimi proizvodnimi postopki.
Da bi zadostili potrebam oblikovalcev za generiranje mrežnih struktur, je Dassault Systèmes pred kratkim predstavil CATIA Lattice Designer – rešitev, povezano z oblakom, ki vam omogoča ustvarjanje mrežnih struktur neposredno v vašem modelu CAD brez potrebe po operacijah izvoza in uvoza. Z Lattice Design Assistant čarovnikom, ki vas vodi skozi korake, se ga je enostavno naučiti in uporabljati. Glavna prednost je, da je mrežasta struktura asociativna s parametričnim modelom CAD, tako da se ob spremembi načrta v vašem CAD modelu mrežna struktura samodejno posodobi.
Z lahkoto lahko poiščete, pregledate in delite svojo zasnovo mreže, medtem ko izkoristite zmogljivosti sodelovanja in upravljanja podatkov platforme.
Z Lattice Designer-jem je na voljo veliko različnih vrst mrežnih celic, vključno z običajnimi pravokotnimi ali krožnimi celicami, TPMS (trojna periodična minimalna površina) ali tipi celic po meri. Ena od prednosti Lattice Designer-ja je, da ima poleg zmožnosti ustvarjanja zasnove rešetke tudi neposredno povezavo do simulacijskih aplikacij, ki vam omogočajo, da ocenite moč in togost ali temperaturo različnih zvrsti mrežnih celic.
Giroidna mreža je vrsta mrežne celice TPMS, ki je zelo priljubljena v industriji. Geometrija je precej zapletena, ustvarjena struktura pa ponuja veliko prednosti v smislu trdnosti in togosti, teže in možnosti izdelave s 3D tiskanjem. Poleg tega zagotavlja ločene zaprte votline znotraj strukture, kar je idealno za vrste aplikacij toplotnega izmenjevalnika. TPMS in zlasti giroide je mogoče ustvariti z Lattice Designerjem, ki ima tudi neposredno povezavo z zmožnostmi simulacije analize končnih elementov (FEA) za strukturno validacijo.
Popolna integracija v 3DEXPERIENCE vam omogoča sodelovanje med vlogami in aplikacijami. Na primer, modele, ustvarjene z vlogo 3D Creator lahko prosto odpirate v vlogi Lattice Designer za ustvarjanje mrežnih struktur. Vsaka naknadna sprememba modela v 3D Creator se bo samodejno posodobila tudi v Lattice Designer vlogi.
Pri rešitvah Lattice Designer in 3DEXPERIENCE Works je dobro tudi to, da vam ni treba čakati na letno izdajo, da bi dobili najnovejše funkcije, saj so izboljšave izdane v več posodobitvah skozi vse leto. Od zadnje posodobitve lahko zdaj odprete CAD model 3D Creator v Lattice Designerju, tam nastavite in ustvarite mrežno strukturo, nato pa preprosto posodobite model 3D Creator, da ga vizualizirate in uporabite mrežo v nadaljnjih operacijah, kot je merjenje mase. lastnosti, rezanje odsekov, ustvarjanje risb.
Mrežaste strukture lahko najdete v številnih panogah. Na primer, izdelki, kot so brezpilotna letala ali drugi leteči predmeti, lahko izkoristijo mrežne strukture za zmanjšanje teže. Tudi številni proizvajalci avtomobilov uporabljajo tudi 3D-tiskanje in mrežne strukture za zmanjšanje teže in povečanje učinkovitosti ob manjšem onesnaževanju.
Drug vroči trg za mrežaste strukture je industrija industrijskih strojev. Toplotni izmenjevalniki se na primer uporabljajo v številnih inženirskih aplikacijah, kot so sistemi za hlajenje, ogrevanje in klimatizacijo, elektrarne, sistemi za kemično obdelavo, sistemi za predelavo hrane, avtomobilski radiatorji in enote za rekuperacijo odpadne toplote.
Ko gre za toplotne izmenjevalnike ali zasnovo kalupov za brizganje, so temperature ohlajanja zelo pomembne. Oblikovanje tako brizganja kot toplotnih izmenjevalcev lahko izkoristi mrežaste strukture, saj zagotavlja večjo površino za povečanje izmenjave toplote in pospešitev temperaturnega hlajenja. Pri načrtovanju kalupov za brizganje plastike je mogoče uporabiti mrežaste strukture za hitrejše ohlajanje kalupa po vsakem brizganju.
Lattice Designer vam omogoča tudi ločevanje zaprtih votlin znotraj strukture pri načrtovanju toplotnih izmenjevalnikov.
S programoma 3D Creator in Lattice Designer boste dobili neprekinjen potek dela od CAD do simulacije in priprave natisov, tako da ne izgubite asociativnosti, celoten postopek pa je sledljiv, saj ga je mogoče shraniti na platformo 3DEXPERIENCE.