中国东南大学开发出更强、更高效的FDM 3D打印填充算法

亚洲工业网讯 近日，中国东南大学机械工程学院的研究人员开发了一种更强大、更有效率的3D打印物体的算法。该研究着重于熔融沉积建模（FDM）方法，3D打印连续的熔融塑料层，以及使3D打印物体如此轻巧的十字交叉内部结构。

识别压力点

虽然一致的填充图案和尺寸对于一些3D打印是足够的，但是该参数可能限制其他对象。例如，物体的较薄部分，即上述红色组分中的壁可以从附加的结构完整性中受益。尽管施加较少压力的物体的中心可以以较不密集的形式分布，以保持物体的轻量化。

东南大学团队开发的算法考虑了这些低强度和高强度区域，使得整个结构可以从各种填充中受益。

2D和3D测试

首先，该过程使用简单的2D形状进行测试，如下图所示。

之后，团队测试了一个更复杂的3D狗的过程，当3D切割为3D打印时，它由多层2D形状组成。

图9显示了用于研究的狗的低聚三维模型。图10显示了弥补3D打印狗的内部结构变化的填充物，腿部的密度更高，身体更低。

结论表明，通过使用该算法的3D打印对象，研究人员能够提高物体的强度，以及在施加压力时的效能。当与产生这种强度的替代方法（即整个物体的填充比例较高）相比时，该算法还节省了打印这种致密部分所花费的时间。

3D打印表面更光滑

同时实现自动3D打印准备的障碍，RepRap 3D打印机公司Prusa Research向其Slic3r软件版本添加了可变层高度。因此，爱好者能够设计3D打印更平滑的表面，而无需大幅度降低加工速度。

数学理论也是金属3D打印和超材料结构研究的关键方法之一。意大利和波兰的研究人员已经使用算法来预测弹性晶格结构的行为，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室已经创建了3D打印钛的数学模拟。对这些材料的理论研究使科学家和工程师能够了解如何在不同的应用中使用它们。

据悉，该算法已经在中国第23届机电一体化与机器视觉实践国际会议（M2VIP）上发表，补充文献也已在网上发表。