該研究小組結(jié)合3D打印和平面激光切割各自的制造優(yōu)勢(shì),提出一種快速、廉價(jià)的分塊制造大物體的方法。據(jù)論文通訊作者、中國(guó)科大數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院教授劉利剛介紹,他們將3D物體模型設(shè)計(jì)為內(nèi)部的凸多面體粗略部分及外部的精細(xì)部分,內(nèi)部的凸多面體由多個(gè)激光切割板塊組裝而成,并通過三維自鎖機(jī)制連接成穩(wěn)固的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu);外部的精細(xì)部分被剖分成多個(gè)部件,并用3D打印機(jī)分別制造出來,然后貼附到內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)上以保證物體表面的細(xì)節(jié)外觀。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法比目前簡(jiǎn)單的分塊打印方法節(jié)省60%的材料成本和制造時(shí)間,并使得制造出的物體滿足所要求的連接強(qiáng)度、整體平衡性及可打印性。
該成果可廣泛應(yīng)用于快速、廉價(jià)地制造體積較大且需定制的物體如雕塑、雕像、電影道具、文物復(fù)制品等,且制造物體的尺寸越大,節(jié)省的材料成本和制造時(shí)間越多。