科技日报讯 （记者吴长锋 通讯员杨保国）中国科技大学数学科学学院国家数学与交叉科学中心（合肥）图形与几何计算实验室及“创客空间”研究小组，在3D打印（快速制造）领域取得了重要研究进展，提出了一种“由粗到细”的快速、廉价制造大物体的技术。该研究成果论文已被计算机图形学领域的顶级会议“2016计算机图形学国际会议”接收，并将于7月全文发表在计算机图形学领域的顶级期刊《美国计算机学会图形学汇刊》上。

 

3D打印通过快速自动成型系统与计算机图形数据结合，可以制造出各种形状复杂的物体。然而，3D打印机打印尺寸有限，无法直接打印体积较大的物体。与3D打印相比较，平面激光切割虽然只能制造具有2D形状的物体，但其制造材料成本低、切割速度非常快。

 

中国科大研究小组结合3D打印和平面激光切割各自的制造优势，提出一种快速、廉价的分块制造大物体的方法。据论文通讯作者中国科大数学科学学院刘利刚教授介绍，他们将3D物体模型设计为内部的凸多面体粗略部分及外部的精细部分，内部的凸多面体由多个激光切割板块组装而成，并通过三维自锁机制连接成稳固的内部支撑结构；外部的精细部分被剖分成多个部件，并用3D打印机分别制造出来，然后贴附到内部支撑结构上以保证物体表面的细节外观。

 

实验结果表明，该方法比目前简单的分块打印方法节省60%的材料成本和制造时间，并使得制造出的物体满足所要求的连接强度、整体平衡性及可打印性。该成果可广泛应用于快速、廉价地制造体积较大且需定制的物体如雕塑、雕像、电影道具、文物复制品等，且制造物体的尺寸越大，节省的材料成本和制造时间越多。