如果將3D打印比作做一道菜,材料就是菜的原料,設(shè)備就是鍋,而建模則是菜譜和制作方法。建模作為3D打印的“大腦”,在成型過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用,這正是我們從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和幾何建模的研究工作者的研究工作。因此,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是3D打印中的不可或缺的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中,近年來(lái)出現(xiàn)大量的有關(guān)幾何、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的研究,筆者也在這方面做了系列的研究工作,后面會(huì)詳述。

3. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題:由于設(shè)計(jì)師缺乏一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與力學(xué)知識(shí),會(huì)導(dǎo)致其設(shè)計(jì)結(jié)果因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)問(wèn)題不能正常打印或在3D打印后會(huì)存在一些結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題。強(qiáng)度不足可能會(huì)使3D模型在打印、運(yùn)輸或日常使用過(guò)程中受到破壞。這種問(wèn)題我們稱(chēng)其為結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化問(wèn)題;這時(shí)就需要通過(guò)力學(xué)與物理的計(jì)算(有限元方法--FEM)來(lái)優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足需求; 筆者對(duì)于近年來(lái)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的工作做了一個(gè)綜述,發(fā)表在2017年的《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)》上(PDF)。
分類(lèi):
根據(jù)光源的不同,光敏樹(shù)脂3D打印機(jī)可以分為SLA型和DLP型兩種數(shù)碼感光打印機(jī)。
工作原理:
SLA技術(shù)采用的方法是激光照射光敏樹(shù)脂,激光頭按照模型切片的G碼,從點(diǎn)到線(xiàn)再到面,依次掃描各層模型切面,然后用激光照射光敏樹(shù)脂快速固化。
B.DLP技術(shù)使用的光源來(lái)自投影儀。投影器每次將模型切面作為平面圖像照射到樹(shù)脂液中使其固化,利用這種方法每次形成一個(gè)面,打印時(shí)間僅取決于要打印的物體層高。