2013-10-22 | 编辑:文\合肥分中心部

近日,合肥分中心图形与几何计算实验室(http://gcl.ustc.edu.cn)研究组在三维打印(快速制造)领域取得了重要研究进展,成功实现了“经济节约型”三维打印的结构优化设计与验证。该研究成果论文被计算机图形学领域顶级会议Siggraph Asia接收,并全文发表在计算机图形学领域唯一的一区期刊ACM Transactions on Graphic上。(Weiming Wang, Tuanfeng Y. Wang, Zhouwang Yang*, Ligang Liu, et al.Cost-effective Printing of 3D Objects with Skin-Frame Structures. ACM Transactions on Graphics (Proc.Siggraph Asia),32(6),2013.)
三维打印技术是以三维模型几何设计为基础的先进制造工艺。随着三维打印机及其相关技术的发展,近年来逐渐应用于工业制造、医学工程、原型验证、个性化定制等领域。由于原材料和工作原理的限制,当前的三维打印技术具有原材料昂贵、机械寿命短、加工速度慢等缺点。该研究小组提出了一种Skin-Frame轻质结构的多目标优化方案,能有效地降低打印材料成本,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。实际打印实验证明了,所提解决方案对于粉末式打印机和挤压式打印机具有普适性和实用性。实验结果还表明新方法比实心打印能节省约70%的材料并缩短制造时间,比已有的方法都更具成本效益。此外,该研究还针对目前最为流行和廉价的FDM(熔融沉积式)桌面型三维打印机,给出了自支撑打印过程优化算法。这些研究结果在三维打印业界受到高度关注,并有多家企业向我们表示合作产品化意向。
此工作得到了科技部973项目、国家自然科学基金及中科院国家数学与交叉科学中心的支持。
相关链接:中科院国家数学与交叉科学中心合肥分中心依托于中国科学技术大学。分中心的发展目标是: 分中心将利用中科大在数学、物理、化学、天文学、地学、生命科学、信息科学技术、工程科学、金融等多学科及生源优势,培养并为交叉中心输送拔尖研究人才;发挥中科大多学科优势,有效组织多学科交叉研究,开拓新的学科增长点;为培养交叉学科拔尖人才的需求,建设数学及相关领域国际化教学、研究交流平台;努力把科大分中心建成我国数学交叉应用研究、人才培养的重要基地。
附论文主页: http://staff.ustc.edu.cn/~lgliu/Projects/2013_SigAsia_3DPrinting/default.htm
