К содержанию

Пористые и решётчатые структуры на 3D-принтере

Лаборатории, выращивающие ткани, печатают каркасы с порами нужного размера. Тот же приём работает в обычной жизни: лёгкие панели, фильтры, ажурные светильники и сетки.

Обновлено 28.10.2026

Когда в польском городе открывается крупный центр биопечати, главная задача там — получить ткань нужной пористости: клетки растут в каркасе, и размер пор определяет, как они приживутся. Тот же принцип «геометрия вместо сплошного материала» работает вне лабораторий. Решётчатые структуры делают детали лёгкими, гибкими и пропускающими воздух.

Какие бывают структуры

СтруктураВнешний видСвойства
Соташестигранные ячейкивысокая жёсткость на сжатие при малом весе
Гироидволнистая непрерывная поверхностьравномерная прочность, проницаемость
Кубическая решёткасетка из стержнейпростая, предсказуемая
Ромбическаядиагональные перемычкиупругость на изгиб
Воронойнеравномерные ячейкиорганичный вид, декор
Пенаслучайные порыгашение звука и удара

Выбор определяется задачей: сота для панелей, гироид для фильтров и амортизаторов, Вороной для дизайна.

Для чего нужны пористые детали

  • Лёгкие панели и подставки: вес в 2–4 раза меньше сплошных.
  • Амортизаторы и накладки: решётка из TPU работает как пружина.
  • Диффузоры и абажуры: свет и воздух проходят, взгляд не проникает.
  • Фильтры, сита, решётки для технических нужд.
  • Теплообменники: большая площадь поверхности при малом объёме.
  • Акустические панели: поры гасят звук (подробнее в статье про акустические панели).
  • Дизайнерские объекты: вазы, светильники, скульптуры.

Размеры ячеек и перемычек

Пределы печати определяют физические ограничения:

ТехнологияЯчейкаПеремычкаКомментарий
FDM, сопло 0,4от 3–4 мм0,8–1,2 ммнадёжная печать
FDM, сопло 0,25от 2 мм0,5–0,8 мммедленнее
Фотополимерот 1 мм0,3–0,5 ммхрупко, но тонко
TPUот 5 мм1,2–1,6 ммупругая решётка

Нависания в решётке печатаются без поддержек, если перемычки наклонены не более 45° от вертикали. Горизонтальные перемычки длиннее 10 мм провисают, поэтому в структурах используют соты и гироид, которые самоподдерживающиеся.

Как задают пористость

Пористость — доля пустоты в объёме. Для лёгкой панели достаточно 70–80 %, для фильтра 40–60 %. Чем выше пористость, тем легче и проницаемее деталь, но слабее на сжатие. Градиент пористости, когда ячейки у поверхности мелкие, а в центре крупные, даёт прочную оболочку и лёгкое ядро. Такое проектирование выполняется в специальных программах или в Blender с модификаторами.

Фильтры и пищевые задачи

Печатные сита подходят для технических задач: отделение крупных частиц, вентиляционные решётки, фильтры для аквариума. Для пищи и питьевой воды требуются пищевые материалы и гладкая поверхность, поэтому такие задачи решают осторожно: подробнее об этом в статье про пищевой пластик.

Как модель превращают в решётку

В обычном слайсере решётку получают двумя путями. Первый: использовать встроенное заполнение (гироид, сота) в детали без верхних и нижних слоёв. Так получается пористая деталь с сеткой вместо сплошной стенки, но форма наружу открыта. Второй: построить решётку в модели, например в программе nTop, Fusion или Blender, и экспортировать готовую сетку в STL. Такой файл тяжёлый (сотни мегабайт), но даёт полный контроль над размером ячейки и градиентом.

Для простых объектов хватает первого пути. Для вазы с ажурными стенками или панели с узором нужен второй. Если у вас есть идея, но нет модели, мы построим решётку по эскизу и подберём ячейку так, чтобы деталь надёжно печаталась.

Решётка как пружина и амортизатор

Из TPU решётчатые структуры превращаются в амортизаторы. Гироид из TPU твёрдостью 85–95 Shore A сжимается на 30–50 % и возвращается в форму. Подошвы кроссовок, накладки на спортивный инвентарь, упоры для техники делают именно так. Жёсткость регулируют плотностью решётки: у густой ячейки жёстче, у редкой мягче. В одной детали можно задать зоны разной жёсткости: мягкая пятка и упругий носок, например. Это даёт эффект, недоступный сплошным материалам.

Пример: ажурная панель для светильника

Панель 300×200×4 мм с ячейкой «сота» 8 мм и перемычкой 1,2 мм. Белый PLA, вес около 28 г. Свет проходит через отверстия, а панель выглядит лёгкой. По прайсу печать стоит около 250 ₽, поэтому действует минимальный заказ 500 ₽. Моделирование узора по эскизу от 1 500 ₽. Срок: 1–3 дня.

Если нужно сделать

Закажите решётчатую или пористую деталь на странице прототипирования: пришлите эскиз, нужные размеры ячеек и условия применения. Для светильников и декора смотрите страницу предметов интерьера, а мелкие решётки из смолы делаем на странице фотополимерной печати.

Частые вопросы

Что такое решётчатая структура?
Повторяющийся трёхмерный узор из перемычек: сота, гироид, ромбы, кубическая решётка. Он делает деталь лёгкой, упругой или проницаемой для воздуха и жидкости.
Какой минимальный размер ячейки?
Для FDM ячейка от 3–4 мм при перемычке 0,8–1,2 мм. Для фотополимера ячейка от 1 мм при перемычке 0,3–0,5 мм.
Для чего нужны пористые детали?
Лёгкие панели и подставки, фильтры и сита, диффузоры и светорассеиватели, амортизирующие накладки, теплообменники, сорбенты, дизайнерские объекты.
Можно ли напечатать фильтр для воды?
Печатные сита и держатели фильтров делают, но пища и питьевая вода требуют пищевых материалов и обработки. Для декоративных и технических задач проще.
Как проверить проходимость пор?
Печатаем тестовую пластину с ячейками разных размеров и продуваем воздухом или заливаем водой. Выбираем размер, который не забивается.
Проектирование и подготовка моделей

Читайте также

Ажурные и воронои-узоры на 3D-принтере: размеры ячеек и перемычек

Дизайнеры украшают изделия сетчатыми и воронои-узорами, потому что печать позволяет делать их без дополнительных затрат. Разбираем размеры и правила, при которых узор не ломается.

Лёгкие детали для летающих роботов и моделей на 3D-принтере

Бионические летающие роботы вроде механических птиц и летучих мышей держатся на каждом грамме. Рассказываем, как проектируют и печатают лёгкие детали, и что получится на обычном принтере без лабораторных материалов.

Каркасы на 3D-принтере: ажурные основы для шёлка, растений и декора

В 2013 году исследователи MIT заставили тысячи шелкопрядов «достроить» напечатанный каркас, и получился павильон. Сама идея полезна каждому: принтер делает основу, а материал, нить или растение заполняет её. Разбираем, как проектировать такие каркасы.

Гибкая перемычка вместо петли: как работают живые шарниры

Живой шарнир — тонкая гибкая перемычка между двумя жёсткими частями. Он заменяет петлю, винты и ось, а крышка или защёлка печатаются сразу одной деталью.

Анатомическая модель позвоночника на 3D-принтере

Модель позвоночника помогает показать студенту или пациенту, как устроены позвонки и диски. Рассказываем, как её собирают из напечатанных деталей, какие материалы выбирать и чего не стоит ждать от пластика.

Сфера на 3D-принтере: шар в шаре, ажурные и подвижные

Шар внутри шара, подвижный шарик в клетке, сфера с надписью, которая описывает саму себя. Всё это печатается за один проход без сборки. Показываем, как это работает и какие зазоры нужны.

Расчёт заказа

Пришлите модель, фото или идею

Посчитаем стоимость и срок в рабочее время — обычно в течение часа. Нет модели — сделаем по фото, эскизу или образцу.

  • Цена и срок — до запуска, расчёт бесплатный
  • Для серий — образец перед тиражом
  • Счёт и закрывающие документы для компаний
Тираж

НаписатьРассчитать заказ

Рассчитать заказ

  • Расчёт бесплатный
  • Ответ в течение часа
  • Счёт для компаний
Тираж

Несколько изделий? Соберите заказ из каталога — посчитаем всё одним счётом.

Ваш заказ

    Ориентир —

    Точную цену и срок назовём по файлу или фото — бесплатно.

    Оформить заказ →