中国科大提出3D打印优化设计方案 有效降低材料成本

halleris

从中国科学技术大学获悉，近日该校数学科学学院国家数学与交叉科学中心（合肥）图形与几何计算实验室的研究组，成功实现了“经济节约型”3D打印的结构优化设计与验证。该研究成果发表在计算机图形学领域顶级期刊《美国计算机学会图形学汇刊》上。

在国家973项目、中科院“百人计划”和国家自然科学基金支持下，中国科大图形与几何计算实验室的研究组提出了一种“蒙皮—框架”轻质结构的多目标优化方案，即在内部嵌入尽可能简洁的框架结构来支撑打印物体表面和承受各个方向的物理受力，从而大大减少实际打印体积。

据论文作者杨周旺介绍，该方案能有效降低打印材料成本，并使打印物体满足所要求的物理强度、受力稳定性、自平衡性及可打印性。实际打印实验证明，该方案对于目前普遍使用的粉末式3D打印机和挤压式3D打印机同样适用；同时，该方法比目前3D打印所普遍采取的实心打印节省约70%的材料，并缩短了打印时间，具有更好的成本效益。该研究还针对目前最为流行和廉价的熔融沉积式桌面型3D打印机，给出了自支撑打印过程优化算法。