中國科大提出3D打印優(yōu)化設計方案 有效降低材料成本

記者從中國科學技術大學獲悉，近日該校數(shù)學科學學院國家數(shù)學與交叉科學中心（合肥）圖形與幾何計算實驗室的研究組，成功實現(xiàn)了“經(jīng)濟節(jié)約型”3D打印的結構優(yōu)化設計與驗證。該研究成果發(fā)表在計算機圖形學領域*期刊《美國計算機學會圖形學匯刊》上。

　　在國家973項目、中科院“百人計劃”和國家自然科學基金支持下，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)結構的多目標優(yōu)化方案，即在內(nèi)部嵌入盡可能簡潔的框架結構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打印機和擠壓式3D打印機同樣適用;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，給出了自支撐打印過程優(yōu)化算法。