Figur 1: Med en ingång Hästmodell (a) genererar vår metod en hudstruktur (b), som är ungefärlig till modellen, för att minimera kostnaden för material som används för att trycka den. Ramstrukturen är utformad för att möta olika begränsningar genom ett optimeringssystem. I b) tar vi bort den främre delen av huden för att visa den inre strukturen av ramen. c) är ett foto av en tryckt modell genom att avlägsna en del av dess hud för att se de inre strutarna. (d) är fotot av den tryckta modell som genereras av vår metod. En liten röd ritstift sätts under objektet som en storleksreferens i c respektive d. Materialanvändningen i d är endast 15,0 % av ett fast föremåls användning. 3D-skrivare har blivit populära under de senaste åren och möjliggör tillverkning av anpassade objekt för hemanvändare. Kostnaderna för det material som används vid tryckning är dock fortfarande höga. I detta papper presenterar vi en automatisk lösning för att designa en hud-ram struktur i syfte att minska materialkostnaden vid utskrift av ett givet 3D objekt. Ramstrukturen är utformad av ett optimeringssystem som avsevärt minskar materialvolymen och garanteras vara fysiskt stabil, geometriskt ungefärlig och tryckbar. Dessutom minimeras antalet struts genom att lösa en 0 gleshetsoptimering. Vi formulerar det som ett multiobjektivt programmeringsproblem och en iterativ utvidgning av den förebyggande algoritmen utvecklas för att hitta en kompromisslösning. Vi demonstrerar tillämpligheten och genomförbarheten av vår lösning genom att skriva ut olika objekt med hjälp av både pulver- och extruderingsskrivare av 3D-typ. Vår metod har visat sig vara mer kostnadseffektiv än tidigare arbeten.
Wang m.fl. REF föreslog en hud-ram struktur och utformade en optimeringsmetod för att minimera ramvolymen med olika begränsningar såsom styvhet, stabilitet och tryckbarhet.
Cost-effective printing of 3D objects with skin-frame structures
{'venue': 'TOGS', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}