日前，中科大科學(xué)家在3D打印(快速制造)領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展，提出一種快速和廉價(jià)制造大物體的技術(shù)，比簡(jiǎn)單分塊打印方法節(jié)省60%的材料成本和制造時(shí)間。成果發(fā)表在最新一期計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)圖形學(xué)匯刊》上。
3D打印和平面激光切割，是近年來逐漸成熟和廣泛使用的快速成型制造技術(shù)。3D打印通過快速自動(dòng)成型系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)結(jié)合，可以制造出各種形狀復(fù)雜的物體。然而，3D打印機(jī)打印尺寸有限，無法直接打印體積較大的物體。與3D打印相比較，平面激光切割雖然只能制造具有2D形狀的物體，但其制造材料成本低、切割速度非常快。中科大這項(xiàng)成果由該校數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院國家數(shù)學(xué)與交叉科學(xué)中心(合肥)圖形與幾何計(jì)算實(shí)驗(yàn)室及“創(chuàng)客空間”研究小組完成，該技術(shù)結(jié)合了3D打印和平面激光切割各自的制造優(yōu)勢(shì)，提出一種快速、廉價(jià)分塊制造大物體的方法。
該方法將3D模型表達(dá)為內(nèi)部的凸多面體粗略表達(dá)及外部的精細(xì)表達(dá)：凸多面體的面，由激光切割板塊通過空間的自鎖結(jié)構(gòu)組裝成內(nèi)部的支撐結(jié)構(gòu)，然后將多個(gè)3D打印部件貼附到支撐結(jié)構(gòu)上保證物體表面的細(xì)節(jié)外觀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法比簡(jiǎn)單的分塊打印方法節(jié)省60%的材料成本和制造時(shí)間，并使得制造出的物體滿足所要求的連接強(qiáng)度、整體平衡性及可打印性。
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