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發布時間:2021-09-14 10:25  
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三、比較:3D打印區別于其他制造工藝有哪些優勢和劣勢?
相對于等材制造工藝與減材制造工藝,3D打印具有許多的優勢,已有很多文章進行了詳細的分析與闡述。筆者認為,相對于傳統的制造工藝,3D打印具有如下三個主要的優勢:
1. 設計空間。對于幾何結構復雜物品(比如內部有非常復雜的拓撲結構或空腔結構的物品),傳統的制造工藝是無法進行加工的,需要將物品進行分解分別加工再組裝。而3D打印將物體分解成一層一層的2D區域,因此加工任意復雜的物體都沒有問題,加工精度只是取決于打印機所能輸出的小材料顆粒。這是3D打印帶給我們大的優勢,能讓設計者設計任意復雜的幾何形狀,設計空間。正是這個優勢,給了我們在幾何設計與優化方面大量需要解決的問題,后面會詳述。
如果將3D打印比作做一道菜,材料就是菜的原料,設備就是鍋,而建模則是菜譜和制作方法。建模作為3D打印的“大腦”,在成型過程中起到至關重要的作用,這正是我們從事計算機圖形學和幾何建模的研究工作者的研究工作。因此,計算機圖形學是3D打印中的不可或缺的一個重要研究領域。在計算機圖形學中,近年來出現大量的有關幾何、結構設計與優化的研究,筆者也在這方面做了系列的研究工作,后面會詳述。
3. 動態機構設計: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。如何更簡單、地設計動態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。 3. 動態機構設計: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。如何更簡單、地設計動態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。