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3D打印技術讓制造從工廠走向了家庭,催生了大量的個人設計者(即創(chuàng)客),激發(fā)了無限的創(chuàng)意設計的可能。這是筆者認為3D打印技術能帶給我們大眾很大的意義.3D建模的主要目的是為造型、渲染或動畫,考慮的是模型的數學屬性,比如曲面的形狀、連續(xù)性、光滑性、材質、變形等性質;而在3D打印中,3D模型輸出的是一個實物模型,更多需要考慮的是實物模型的物理屬性(力學屬性與功能屬性)?,F階段3D打印的實際使用仍屬于快速成型范疇,即為企業(yè)在生產正式的產品前提供產品原型的制造,業(yè)內也稱作手板。
從成型工藝上看3D打印突破了傳統(tǒng)成型方法,無需制作模具和機械加工,通過快速自動成型硬件系統(tǒng)與CAD軟件模型結合就能夠制造出各種形狀復雜的產品,這使得產品的設計生產周期大大縮短,生產成本大幅下降。3D幾何的表達:現在的基于點和三角網格的表達,或者基于NURBS曲面表達的3D形狀是適合于數控加工(減材制造)的;我們認為,隱式曲面在增材制造方面具有系列良好的優(yōu)點,切片計算快,幾何計算簡單等。由于3D打印是將材料一層一層堆積而成,因此也稱為增材制造工藝。3D打印并不神秘,相對于具有千年的等材制造工藝和具有百年的減材制造工藝,它只是一種制造成型的新工藝,只有30年不到的歷史。
3D打印帶給我們優(yōu)勢,能讓設計者設計任意復雜的幾何形狀,設計空間無限。正是這個優(yōu)勢,給了我們在幾何設計與優(yōu)化方面大量需要解決的問題,后面會詳述。3D打印的機構設計研究仍處在初級階段,3D打印機的機械結構與其它制造方式相比顯得較為簡單,人們對于機器人的憧憬,對于3D打印機構設計這個研究方向而言既是一個機會也是一個挑戰(zhàn)。如何更簡單、地設計動態(tài)3D打印模型甚至3D打印機器人可能成為未來這方面研究的重點。3D打印是一種新型的快速成型技術,它綜合了數字建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等諸多領域的前沿技術,涉及的領域較多。
數字雕塑目前普遍應用的材料是樹脂,相比更多的傳統(tǒng)雕塑原材料的高昂價格,樹脂作品對于學生來說更加友好,并且在未來它的成本也會越來越低。給定一個3D數字模型,需要離散成三角網格(STL文件),然后加填充結構、加支撐結構,然后切片計算和路徑規(guī)劃,后才送到3D打印機,通過G代碼輸出一個實物模型?,F階段3D打印的實際使用仍屬于快速成型范疇,即為企業(yè)在生產正式的產品前提供產品原型的制造,業(yè)內也稱作手板。