设计 3D 打印鞋
作者：Izzy de la Guardia，Fast Radius 应用工程师
这篇文章最初出现在 nTopology 的博客上。
作为 Fast Radius 的一名应用工程师，我与各行各业的客户合作——从消费品到航空航天——希望采用生产级增材制造。 3D 打印能够生产以前通过传统制造工艺无法实现的复杂结构。 nTop 开创了 CAD 软件的新时代，可以跟上这些进步，让设计人员能够快速轻松地生成极其复杂的几何图形。
我们注意到，当客户的增材制造经验有限时，他们的思维会受到注塑和CNC加工等传统制造方法的限制。虽然每个增材工艺也有其固有的局限性，但我们的目标是推动我们自己和我们的客户超越传统的设计智慧，通过增加设计自由度来推动功能和美学创新。
这可以通过一个内部设计挑战来说明，我的团队必须使用 HP 的 Multi-Jet Fusion 技术上的弹性材料制作一款可以作为一个部件打印的运动鞋。我们的设计工作流程展示了 nTop 如何成为工业设计探索的游乐场。我们能够为鞋子的各种组件（鞋舌、鞋面、中底和鞋底）快速生成广泛的设计选项，并在几分钟内尝试不同的设计排列，而不是几小时或几天将采用传统的参数化或基于网格的 CAD 软件。
nTop 的计算能力
nTop 的计算能力体现在其快速生成定制晶格结构的能力上。在一只鞋的鞋面设计中，我们使用球形场来驱动 voronoi 晶格的单元间距。这种技术使设计师能够深入控制其产品的美学和功能。
nTop 基于块的界面使在给定设计空间中尝试不同的点阵和 TPMS 结构变得容易。您可以定义变量，例如单元大小和梁厚度，以轻松编辑您的晶格。由于块相互独立，而不是线性模型树，因此您可以通过不同的函数运行相同的几何图形，而不必担心以后改变主意时必须从头开始。
nTop 是一个数据驱动的软件，我们经常使用它的属性块来获得对我们设计的即时反馈。对于鞋子，我们计算了 TPMS 结构在整个设计空间中的体积分数，以了解鞋子中底的密度。这个块告诉我们后续的参数变化如何影响中底的刚度。
用 nTop 超越格
除了结构晶格之外，nTop 还具有多种功能，可以对曲面进行复杂的操作。我们使用了几种不同的方法来探索鞋底的纹理。我们通过结合 nTop 的架构材料工具包中的块来创建胎面和牵引力。通过使用我们公司徽标对设计空间的表面进行数学操作，生成了更高级的自定义纹理。
一旦我们为每个鞋类组件生成了各种选项，我们就能够切换每个组件的可见性以可视化不同的设计组合。对于了解快速迭代和想法数量的重要性的工业设计师来说，这是一个改变游戏规则的游戏，最终创造出更高质量、更具创新性的最终产品。
要查看这些概念的实际应用，请查看我使用 nTop 进行的网络研讨会。您还可以访问 Fast Radius 资源中心，阅读我写的关于使用 nTop 进行晶格设计的文章。在 Fast Radius，我们拥有一支由 nTop 专家组成的团队。如果您认为您的项目可以从高级建模中受益，请联系我们。
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