中國科大提出3D打印優(yōu)化設(shè)計方案 有效降低材料成本

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，近日該校數(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）圖形與幾何計算實驗室的研究組，成功實現(xiàn)了“經(jīng)濟(jì)節(jié)約型”3D打印的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與驗證。該研究成果發(fā)表在計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域*期刊《美國計算機(jī)學(xué)會圖形學(xué)匯刊》上。

　　在國家973項目、中科院“百人計劃”和國家自然科學(xué)基金支持下，中國科大圖形與幾何計算實驗室的研究組提出了一種“蒙皮—框架”輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化方案，即在內(nèi)部嵌入盡可能簡潔的框架結(jié)構(gòu)來支撐打印物體表面和承受各個方向的物理受力，從而大大減少實際打印體積。

　　據(jù)論文作者楊周旺介紹，該方案能有效降低打印材料成本，并使打印物體滿足所要求的物理強(qiáng)度、受力穩(wěn)定性、自平衡性及可打印性。實際打印實驗證明，該方案對于目前普遍使用的粉末式3D打印機(jī)和擠壓式3D打印機(jī)同樣適用;同時，該方法比目前3D打印所普遍采取的實心打印節(jié)省約70%的材料，并縮短了打印時間，具有更好的成本效益。該研究還針對目前zui為流行和廉價的熔融沉積式桌面型3D打印機(jī)，給出了自支撐打印過程優(yōu)化算法。