自研软件赋能弹性体3D打印！清锋LuxStudio&LuxFlow让用户3D打印游刃有余

导语：基于领先全球的3D打印柔性材料EM⁺23弹性材料，以及超高速光固化3D打印机iLux Pro及Lux 3+，通过LuxStudio晶格设计&LuxFlow轮廓补偿等自研软件，清锋科技为弹性体3D打印从设计到成品交付的整体解决方案，简化操作步骤和生产流程，降低用户使用门槛，提高打印成功率与产能效益，已帮助国内外企业、高校、院所等落地多项产品创新和批量化生产。

市面上很多人在寻找弹性体材料。然而，“何为弹性体”、“为什么大家都在寻找弹性体”、“弹性体在产品开发和创新过程中有何优势”、“有了材料是否能解决所有的生产问题？”、“什么样的弹性体能够达到生产级别”、“到底谁家的弹性体最好”成为了所有尝试过弹性体3D打印或者想要尝试的研发人员的疑惑。

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“什么是弹性体？”

弹性体泛指在除去外力后能恢复原状的材料。目前弹性体已经应用在鞋部件、工业缓冲件、航空部件、传感器部件等各种领域。

高质量的弹性材料需要拥有高回弹、强减震、抗撕裂、耐弯折等特性，不同行业对弹性体的各项性能指标要求也不同。

具体到3D打印领域，结合快速成型技术和材料特性，弹性体3D打印相比传统材料和生产方式的核心优势是：“快速开发”具备“复杂结构”、“特定软硬度”，满足行业指定需求的产品。这也是众多厂商在寻找弹性体材料的原因。

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“弹性体-3D打印树脂材料”

材料是弹性体3D打印的基础。

相比于模具成型的材料，3D打印弹性体可以：

a.构建复杂外观

3D打印弹性材料可以通过构建不同形状、尺寸和密度的镂空晶格实现复杂的外观形态；

b.精准软硬度

在软硬度方面，同样通过调整晶格大小、粗细和外观，可以用一种材料实现指定的软硬度。

众所周知，材料的开发不是一蹴而就，市面上的弹性材料琳琅满目，性能却大相径庭。

清锋科技作为深耕弹性体3D打印行业的智造企业，组建了顶尖的材料团队，自主研发了高性能3D打印材料，并申请了全球专利，其中高性能弹性材料EM系列的物理性能已达到全球领先，受到知名品牌的市场验证及认可。

以EM⁺23为例，极限拉伸强度21.59MPa，断裂伸长率高达560%，性能表现极其优异。

但有了材料就能解决所有问题吗？

我们在接触客户的时候发现，很多用户对参数化设计并不熟悉，对打印技术也是知之甚少。俗话说的好，巧妇难为无米之炊，可惜，买到了米却没有趁手的工具，巧妇同样也无法做出美食。为此，清锋针对弹性体材料特别开发了晶格设计软件LuxStudio，并对自动化切片软件LuxFlow进行深度开发，为弹性材料提供内外轮廓补偿功能，让用户端的打印游刃有余。

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“弹性体-晶格设计软件”LuxStudio

多种晶格结构可选，实现软硬“精准定制”

弹性体3D打印构建的复杂结构（晶格结构）能够让产品突破因材料和结构的固有限制，提升到一个全新的、更精准的性能阶段。

目前，现有的参数化软件技术门槛很高，为了让用户能够轻松使用上“傻瓜式”的增材设计软件，清锋自主研发了晶格模型自动生成平台LuxStudio，内含16种精心筛选过的不同晶格结构，可自由调整晶格大小、杆径粗细、行业参数，且具备力学仿真冲击验证功能。

增材制造晶格化设计软件LuxStudio页面布局简单，操作便捷，用户可以轻松导入原实心模型在软件内尝试不同的晶格结构，结合弹性材料性能，找到自己想要的外观和力学性能。同时针对清锋的打印技术，增材制造晶格化设计软件LuxStudio还提供可打印性分析以及相应的打印参数参考，为用户提供一站式设计服务。

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“弹性体-打印前处理软件”LuxFlow

针对弹性树脂固化后的收缩特性特别提供轮廓补偿功能

打印前的数据处理在一定程度上影响着打印成功率、打印精度以及产能、包括后处理的简繁程度。清锋自主研发的3D打印数据前处理软件LuxFlow，针对弹性体3D打印进行高度定制化功能开发，包含3D打印模型处理/支撑优化/切片技术等功能优化，可极大降低用户操作技术门槛与数据处理时间，提高打印成功率与产能效益。

a.轮廓切片

含内外轮廓补偿功能，保证成型件的打印精度

弹性树脂有一个天然特点就是：热固化后会有一定的收缩。为保证最终产品的尺寸精度，在打印前需要进行一定程度的精度补偿。（比如，假设产品固化后会收缩0.02mm，在打印前则需要在原模型基础上进行放大处理。）

在实际操作过程中，根据我们的经验，客户所需的弹性体往往由上万个晶格组成，对应着上万个不同的轮廓。采用常用的抗锯齿补偿（渲染切片）在切片时对模型进行水平切割，生成一个个的平面图，但这些平面图都是由黑白色构成，对于像弹性体这样轮廓较多的结构不会进行逐一描绘，很有可能造成晶格轮廓模糊导致不封闭或者缺失。

以定制鞋垫为例，它是根据用户的脚部形态生成，其中有很多特殊的脚型包括扁平足、糖尿病足，对应鞋垫的不同区域软硬度不同，作用不同，晶格结构的大小、粗细不同，如果晶格轮廓模糊，很大程度上会影响鞋垫的性能和精度，治疗/使用效果会大打折扣。

为此，LuxFlow特别提供渲染切片和轮廓切片两种算法。在处理弹性体这样结构复杂且细密的特殊材料成型件时，可以选择轮廓切片功能。

轮廓切片在生成平面图时会精准描绘每一个晶格的内外轮廓边界，精准定位弹性体内部的每一个结构；同时，系统将自动推荐一个补偿参数用于成型件的内部和外部轮廓，确保最终产品在固化后能够达到产品预先设置的软硬度和尺寸。

而这些默认的补偿参数来自于清锋智能工厂在与国际知名品牌合作时积累的批量打印、生产经验，能够最大限度保障打印出来的终端产品符合客户以及消费者的需求。

LuxFlow内部还为用户配备了完善的切片检视工具，可同时预览2D&3D信息，进一步提高打印成功率。

b.自动支撑

优化过滤，节省用料

在模型的数据处理过程中，还有一个非常重要的步骤就是给模型添加支撑，防止模型变形或者坍塌。但另一方面，添加支撑结构就意味着要增加打印材料，同时支撑位置添加不当会极大增加后处理时间，甚至损害模型。

使用普通切片软件为模型进行自动加支撑时，支撑往往杂乱无章，许多不该添加的地方甚至于在一些镂空弹性件的内部都出现了支撑结构，这就导致打印时材料的使用大幅增加，后处理也会更加繁琐。

所以，大多数使用者为找到最优支撑加法，都要手动进行支撑位置筛选，删除不必要的支撑，且要将支撑放在最合适的位置。整个过程非常琐碎、耗时。

LuxFlow的自动支撑添加更加的智能化、人性化，选择好应用类型后，软件就会自动给出支撑的最优解。

以定制3D打印鞋垫为例，传统支撑生成后，除了足跟的部分，还添加到了足弓、前掌的部分，放大后，在鞋垫内部的也能看到零星的支撑，由于3D打印鞋垫的特殊性，不同晶格结构都有它的作用，支撑的增多以及内部支撑不仅增加了用料以及后处理的工序，也可能会因为拆除支撑导致变形甚至损坏。

LuxFlow针对鞋垫增加的支撑，只会生成在鞋垫的足跟部分（而非整个鞋垫），同时通过自动优化过滤支撑，支撑只会长在鞋垫表面（而非内部）；而且LuxFlow可以针对多个模型进行批量一键加支撑，在保证打印成功率的基础上，大幅减省模型处理时间。

LuxFlow这些支撑参数的来源已经经过生产验证，上述提到的清锋生产的鞋类产品包括鞋垫、拖鞋等已出货全球。

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“弹性体-应用案例”

本着做透一个领域的使命，清锋从创业初期到现在不断加大对弹性体3D打印的投入力度，结合国内外企业、高校、院所等资源落地产品创新和应用，持续优化自己的材料、软件和设备，可以说深谙此道。截至目前，清锋的弹性体3D打印解决方案已经在多个领域内得到了商业化、规模化应用，包括3D打印拖鞋、3D打印鞋垫、3D打印鞋中底、3D打印坐垫、3D打印颈椎枕、3D打印矫形头盔等。

如果您也对弹性体3D打印感兴趣，如果您也在探索新的开发方式，如果您也在找寻差异化竞争，为品牌打造新的IP，欢迎和清锋一起共同解锁弹性件的新玩法！

关于清锋科技(LuxCreo)

清锋科技是一家专注于3D打印设备、软件、材料研发，致力于改变产品开发和生产方式的数字化3D智造商。团队成员汇聚了清华大学、哈佛大学、佐治亚理工学院、宾夕法尼亚大学、剑桥大学等学府的高端技术人才和高管人才。团队研发出适配于不同行业的高性能材料体系（弹性体材料、韧性材料、齿科材料、耐高温材料等），依托自主研发的Lux系列DLP光固化3D打印机、iLux Pro系列LCD桌面级光固化3D打印机和配套软件， 为鞋类、齿科、医疗、消费、工业、科研教育等行业创新升级提供解决方案，打造兼具定制化和批量化的新型数字化制造模式及生态闭环，让制造更简单！

审核编辑 黄宇