基于体素模型的3D打印支撑算法

3D 打印技术是通过对材料的逐层堆积来构建物体,但对模型悬空的区域需要添加 支撑结构。支撑结构不仅会造成打印材料的浪费,而且会延长打印时间并对模型外表有所损伤。 为此,提出一种基于体素模型的支撑算法,针对体素化后的模型,分析体素之间的相互支撑作用, 并引入体素支撑能量函数概念和计算方法,计算出需要添加支撑的体素,从而得到需要添加支撑 结构的区域,并由该区域生成支撑结构,之后通过实验对算法进行验证。实验结果显示该算法能 够更加准确地对模型生成支撑,同时,基于体素模型的支撑算法对于模型内部支撑计算,也具有 很好的适用性。     

面向陶瓷3D打印的双尺度放样曲面建模

针对陶瓷3D打印的特点,提出基于放样曲面与周期参数曲线嵌入的双尺度轻量化交互式建模和制造工具.对于用户输入的2条封闭曲线,首先在它们之间插值生成中间截面采样点,并在免支撑、路径无干涉等陶瓷3D打印制造约束下对当前曲面形状进行调整,完成基于放样曲面的大尺度曲面建模;然后将采样点之间的直线路径用周期性曲线路径代替,通过调整...     

3D打印渐行渐近

3D打印在当前是一个很热门的话题,但是它却不是一个新东西,它至少在上个世纪的80年代已经出现在工业级市场中,也就是说当时它是为工业生产提供服务的。但是如何解释这个老产品当下如此热火朝天的场面呢？主要原因是3D打印找到了自己新的发展方向,而这个方向也是随着3D打印所能打印的材料越来越多,打印精度越来越高,打印成品体积越来越大而逐步形成的。     

3D打印的价值路线

3D打印并不能替代传统的生产方式；其作为生产方式重大变革，是传统生产方式有益补充。     

3D打印技术原理及发展应用

近些年,随着人类科学和社会的不断进步,对加工制造技术也提出了更高的要求,3D打印技术作为一种新型的快速加工成型技术开始逐渐发展成熟起来,在生物医学、建筑、工业设计、美术制作等领域得到了不同程度的应用。本文综述了3D打印技术的发展过程,详细介绍了3D打印技术的基本原理和实现过程,分析了3D打印技术在仿真建模与工艺流程上的具体实现方法,比较了3D打印技术和其它打印技术的优缺点,最后对3D打印技术的发展和未来进行了一定程度的展望。     

常规几何造型与3D打印实物制作

3D打印是快速成形技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用塑或料粉末状金属等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造实际物体的技术.打印先进行模型结构设计,再通过UG进行三维模型构造,之后利用Click和ReplicatorG进行数据处理,最后使用普及型3D打印机3D-YUNDL-24打印模型.3D打印的结构设计分为简单的结构设计、复杂曲面的设计、典型的零件设计和减速器装配.其目的是向人们证明3D打印技术巨大的潜力,在制造领域将人们的注意力转移到3D打印上,从而促进3D打印技术的发展.     

面向3D打印体积极小的拓扑优化技术

与传统制造所生产的产品相比,3D打印产品的成本仍相对较高.因此,如何能在不牺牲打印物体表面质量的前提下通过模型优化来减少打印材料消耗,对于降低打印成本至关重要.针对这一问题,借鉴传统渐进结构优化方法,结合Von Mises应力计算,给出一种面向3D打印体积极小的拓扑优化算法.该算法通过模型力学计算所得的最大Von Mises应力与材料允许应力之比来引导模型体积减小进化,直至最大Von Mises应力达到允许应力值为止.同时,引入多分辨率技术,由粗网格再到细网格进行优化计算,有效地提高了计算效率.与现有其他给定结构模式的方法相比,该优化结果能更好地体现模型荷载受力的传递路径.     

面向建筑作业3D打印的双机协作任务分配算法

建筑3D打印通常将对象模型做人工划分后交由多机并行工作,模型划分优劣直接影响打印效率和外观效果.为了提高分块质量,提出一种双机协作任务分配算法.首先依据待打印体支撑关系粗略分块,并由分块特征识别模型中支撑柱、短墙、装饰等不宜分割部位;然后以提高并行效率为目的建立分块几何聚集指标和任务均衡指标,并由此构建任务分配多目标优化模型;最后由求解所得的任务子集将原模型切割输出.所提算法针对双机协作模式,但可通过参数调整推广至多机协作.与常见几何均分、按墙体连接划分的分割实验结果对比表明,该算法可避免切割对特征的破坏,且分配任务不均衡度低,能够有效地提高建筑3D打印效率.     

3D打印模型版权保护技术研究进展

目的 近年来3D打印模型的版权标注和保护引起了研究者的关注,为了全面反映3D打印模型版权保护研究的现状和最新进展,本文对国内外公开发表的主要文献进行了梳理和分析。方法 首先在广泛文献调研的基础上,描述3D打印模型文件和3D打印模型攻击类型,分析3D打印和扫描过程对模型的影响。然后对3D打印模型的版权保护策略进行分类,详细阐述每类方法的基本框架和相关技术特征。最后根据相关文献,将3D打印数字水印方法与传统网格水印算法和抗3D打印—扫描攻击的性能进行比较。结果 基于物理特性的3D模型版权保护技术能对3D打印后的模型嵌入有效的具有一定隐蔽性的版权标识,但在提取微结构体等信息时需要借助一些专用设备,不具有普适性。基于数字水印的方法既能抵抗传统的数字模态下的相似性变换、剪切、噪声、细分、量化、光顺等攻击,又能有效抵抗3D模型的数/模等模态转换攻击,并且高精度的3D打印机和扫描仪能有效提高水印的检测率。结论 3D打印产品是设计者和生产企业的智慧和心血的结晶,包含知识产权。随着3D打印在工业领域的广泛应用,3D打印模型版权保护有着广阔的应用前景和研究价值,但目前针对3D打印模型的版权保护的检测和评估机制存在一些局限性,未来需要构建统一的3D打印模型测试库和3D打印模型水印评测体系。     

探秘3D打印店

对于斯特拉迪瓦里小提琴的复制品来说,并不是人们看到的第一把通过3D打印技术制作出来的乐器,早些时候,麻省理工学院的媒体实验室就已经用3D打印技术制作出来了一支能够正常吹奏的长笛,     

3D打印技术及应用趋势

3D数字打印技术的快速发展与广泛应用,对我们的国家社会经济发展进步具有重要的推动作用,对于提高人们的生活质量十分有利,同时3D数字打印的新技术在现代建筑工程技术中的应用也日益增多,对我国建筑工程未来的良好技术发展趋势有着重大的促进推动力和作用,3D打印技术在其他领域也有了广泛的应用,例如医学生物学方面,通过3D打印向人们展示了新的医学发展,对于提高人们的生活质量有着积极地促进作用。     

SolidWorks软件在3D打印中的应用

3D打印技术目前在各个领域得到广泛的应用,将SolidWorks强大的3D造型功能与OBJET公司的3D快速打印技术相结合,能够在工业制造及日常消费领域快速打印出所需零件,从而缩短产品设计周期,降低生产成本。     

3D扫描及3D打印技术在定格动画中的新应用

3D扫描、3D打印技术作为一种新兴技术,与定格动画完美结合,产生了创新性变革作用：既节约成本、缩繁为减,又提高效率、优化创作;既完善材质、提高真实感,又连接手工艺和科技,丰富其效果。     

内部结构自支撑的三维打印浮体平衡优化算法

为了使浮体能够在熔融挤压式三维打印机中一次成型,提出一种内部结构自支撑的浮体平衡优化算法.首先在给定漂浮姿势的输入模型内部,利用递归细分方法生成自支撑的格子结构,并把输入模型与格子结构组合为初始浮体模型.然后以初始浮体模型中格子单元体积为变量构建平衡优化方程,根据方程解算结果调整初始浮体模型中每个格子单元的体积,从而生成最终的浮体模型.实验结果表明,文中算法生成的浮体模型可以使用熔融挤压式三维打印机直接打印,打印的实体不但能够按照预设的姿势漂浮在液体中,而且具有较好的抗压能力;算法中的递归细分策略能够在模型内部产生较多的格子单元,具有节省打印材料的优势.     

3D打印技术以及应用趋势

在最近的一段时间内,3D打印技术在诸多个领域当中,例如工业产品制造,尤其是数字产品模型制造方面的应用已经越来越受到人们的关注和喜爱。3D打印技术实际上就是一种以数字的样子从三维立体的实物高速构造物理对象的非常流行的制造技术。该技术在医疗行业、骨骼制造、文物制造、工业制造、汽车零件制造、航空航天以及国防、教育、地理信息系统等领域都有着较为广泛的应用。众多研究者认为这项技术将引领制造业发展的新趋势,甚至被誉为2012年10大发明之一。随着3D打印技术的高速发展,3D打印技术已经慢慢地和各个领域有着越来越多的交叉,成为各个领域未来发展的强有力助推器。桌面级的3D打印设备已经开始快速发展,慢慢的变得成熟且加以应用,全球工业分析公司（Global Industry Analysis Inc）的研究报告预测2018年全球3D打印市场将达到29.9亿美元。     

多边形Voronoi图填充算法在3D打印中的研究

为了解决3D打印路径填充往复扫描时模型外壁发生形变、减少打印机喷嘴空驶及减少打印变加速次数,人们引用Voronoi图理论进行层面路径规划.这种方法现在在简单多边形的路径规划中已得到很好的应用,但是在对复杂度较高多连通多边形路径规划上容易产生大量的数据冗余.为了解决这些问题,结合利用图像分割边缘化处理技术,对构造复杂度较高的多边形Voronoi图路径填充的算法进行了改进,并用Python语言实现了该算法.     

3D打印技术医学应用综述与展望

近年来3D打印技术快速发展,其应用所涉领域越来越多。文章调查了3D打印技术在医学领域的应用现状,分别从医学模型快速建造、组织器官代替品制作、脸部修饰与美容等三个方面进行阐述,提出应用展望,并就可能产生的问题进行思考。     

3D打印技术在机械设计中的影响

随着我国社会经济的不断发展,科学技术水平也得到了一定的提升,3D打印作为一种新型的技术,开始出现在人们的视野范围内,并被逐渐引用到各个领域当中去,尤其是给制造业带来了不容忽视的影响,推动了我国机械制造行业的整体发展.3D打印技术是一种把电器、计算机与光学等各种先进的技术综合起来作用的一种技术,因为其成影时间短暂并且还能...     

彩色3D打印模型处理与远程打印技术研究

3D打印技术发展不断成熟,在工业领域和人们日常生活中的应用不断普及,以及消费级3D打印的兴起,体现文化创新创意的彩色3D打印也日趋重要.在此背景下,研究了彩色3D打印的数据处理流程和远程打印技术,基于彩色AMF模型进行解析,并研究彩色位图填充算法,生成彩色位图文件,根据远程打印技术,将文件通过网络传输给打印机,最后由打...