Apple、3Dプリントの三角形分割法の特許を取得

Apple、3Dプリントの三角形分割法の特許を取得
Antarctic Bearによると、米国特許商標庁は今週、Appleに新たに付与された特許46件を正式に発表した。 Apple が新たに取得した特許の 1 つは、3D 印刷技術に関連する発明を対象としています。具体的には、Apple は三角形分割法を使用して 3D モデルを効率的に印刷する新しい方法の特許を申請しました。


マイケル・R 氏によると、滑らかな表面を元のモデルの形状に近い小さな三角形に分割するこの方法は、現在の 3D プリンターで使用されている円形のプリントヘッドの動きよりも、速度や材料の使用の点で効率的であることが実証されています。カナダのアップル社の上級印刷システムエンジニアであるスウィート氏は、この特許の唯一の発明者でもある。



「ある実施形態では、三角形のモザイクを構成する三角形は固定サイズの三角形です。別の実施形態では、三角形のモザイクを構成する三角形は動的にサイズが変化する三角形です。たとえば、小さな三角形は、物体のエッジや強度/サポートが必要なその他の領域を形成するために使用できます。大きな三角形は、強度/サポートがそれほど重要でない領域を確立または構築するために使用できます」とスウィート氏は特許に書いています。

この特許の独自性は充填設計にあります。インフィルは、剛性を維持するために使用されるオブジェクト内部の繰り返し構造です。充填率とパターンは、印刷物の重量、材料の使用量、強度、印刷時間、場合によっては装飾性能に影響します。ほとんどのインフィルでは、構造が崩れるのを防ぐために、オブジェクト内に均一な形状や波が組み込まれています。しかし、この従来の方法では、最終製品にひび割れが生じたり、脆くなったりすることがよくあります。



Apple の新しい発明は、内部の充填形状をさまざまなサイズの三角形に変更するもので、特許ではこれを「プリントタイル」と呼んでいます。

「固定グリッドの三角形パターンを使用する代わりに、サイズと位置が動的に決定される三角形のテッセレーションを使用することで、さらなる最適化を実現できます」とスウィート氏は書いている。 「このタイプの実施形態による方法では、たとえば、強度が必要とされる領域(エッジ付近など)ではより小さな印刷ブロックを使用し、強度がそれほど重要でない領域ではより大きな印刷ブロックを使用することができます。このようにして、特定のデザインに必要なだけ材料を配置することができます。動的な三角形テッセレータ(つまり、固定サイズの三角形のメッシュではない)を使用すると、さらに最適化して特定の領域(エッジ付近など)の強度を高め、内部のそれほど重要でない領域での材料使用量を減らすことができます。」



このシステムは、滑らかな表面に近づけるために表面を印刷するためにも使用されます。

スウィート氏は、対流式のプリントヘッド パターンでは 3D プリント ヘッドが常に方向を変える必要があるが、このシステムではプリントヘッドが前方にのみ移動して三角形を形成するため、プリントヘッド メカニズムが最大速度に到達してそれを維持することができ、また、より広い領域を考慮すると、プリント ヘッドはより長い距離にわたって方向を維持できると指摘しました。

Sweet 氏と Apple 社の「3D 印刷における三角形のテッセレーションの使用」に関する特許 (特許番号 10,105,905、2018 年 10 月 23 日付与)。

出典: 3Dプリンティングインテリジェンスネットワーク

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