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中国科大提出快速和廉价制造大物体技术

中国科大提出快速和廉价制造大物体技术

  近日,中国科学技术大学数学科学学院教授刘利刚研究组3D打印(快速制造)领域取得研究进展,提出了一种快速、廉价制造大物体的技术。该研究成果已被SIGGRAPH 2016会议接收,并全文发表在ACM Transactions on Graphics上。论文第一作者为中国科大计算机学院特任副研究员宋鹏。

  3D打印和平面激光切割是近年来逐渐成熟和广泛使用的快速成型制造技术。3D打印通过快速自动成型系统与计算机图形数据结合,可以制造出各种形状复杂的物体。然而,3D打印机打印尺寸有限,无法直接打印体积较大的物体。与3D打印相比较,平面激光切割虽然只能制造具有2D形状的物体,但其制造材料成本低、切割速度非常快。

  研究人员结合3D打印和平面激光切割各自的制造优势,提出一种快速、廉价的分块制造大物体的方法。该方法将3D模型表达为内部的凸多面体粗略表达及外部的精细表达:凸多面体的面由激光切割板块通过空间的自锁结构组装成内部的支撑结构,然后将多个3D打印部件贴附到支撑结构上保证物体表面的细节外观。实验结果表明,该方法比简单的分块打印方法节省60%的材料成本和制造时间,并使得制造出的物体满足所要求的连接强度、整体平衡性及可打印性。

  上述工作得到国家自然科学优秀青年基金、国家自然科学基金韩式1.5分彩计划软件和中科院百人计划的支持。

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结合3D打印和平面激光切割各自的制造优势,提出一种快速、廉价的分块制造大物体的方法