3Dプリンティングはもう一つの重要な進歩を遂げた：USTCの迅速で安価な製造技術

この投稿は、Dongfang Xiong によって 2016-4-8 16:14 に最後に編集されました。

最近、中国科学院数学・学際科学研究センター（合肥）のグラフィックスおよび幾何学コンピューティング研究室と「メーカースペース」研究グループは、3Dプリント（高速製造）の分野で重要な研究進歩を遂げ、大型物体を迅速かつ安価に製造する技術を提案しました。この研究論文はコンピュータグラフィックス分野の最高峰カンファレンスであるSIGGRAPH 2016に採択され、コンピュータグラフィックス分野の最高峰ジャーナルであるACM Transactions on Graphicsに全文が掲載されました。

（図1：3Dプリントと平面レーザー切断の製造上の利点を組み合わせることで、大きな物体を部品ごとに高速かつ安価に製造する方法が提案されています）
3D プリントと平面レーザー切断は、近年徐々に成熟し、広く使用されるようになったラピッドプロトタイピング製造技術です。 3D プリンティングは、ラピッドオートマチックプロトタイピングシステムとコンピュータグラフィックスデータを組み合わせることで、さまざまな複雑な形状のオブジェクトを生成できます。ただし、3D プリンターの印刷能力には限界があり、大きなオブジェクトを直接印刷することはできません。 3D プリントと比較すると、平面レーザー切断では 2D 形状のオブジェクトしか作成できませんが、製造材料コストが低く、切断速度が非常に高速です。この研究では、3D プリントと平面レーザー切断のそれぞれの製造上の利点を組み合わせて、大きな物体をブロックで製造するための高速で安価な方法を提案します。

この手法では、3D モデルを内部の凸多面体の大まかな表現と外部の細かい表現として表現します。凸多面体の面は、空間内のセルフロック構造を介してレーザーカットプレートによって内部サポート構造に組み立てられ、その後、複数の 3D プリント部品がサポート構造に取り付けられて、オブジェクトの表面の詳細な外観が確保されます (図 1)。実験結果によると、この方法は単純なブロック印刷方法と比較して材料コストと製造時間を 60% 節約し、製造されたオブジェクトが必要な接続強度、全体的なバランス、印刷性を満たすことが保証されます。この研究成果は3Dプリンティング業界で大きな注目を集め、多くの企業が製品開発に協力する意向を表明しています。

数理科学学院の「メーカースペース」は、本学の東側エリアにある数理科学学院管理研究棟12階に位置し、3Dプリンター、3Dスキャナー、レーザー切断機、6軸ロボットアーム、移動ロボットプラットフォーム、クワッドコプター、電動工具、ハードウェアツール、各種電子機器を備えており、学部生と大学院生にオープンで革新的で創造的なハードウェアとソフトウェアの実装プラットフォームと環境を提供し、国際ジャーナルに多くの研究論文を発表しています。本学数理科学部のメイカースペースに所属する学部3年生の王子奇さんは、この研究論文の主要メンバーの一人です。

（図2. 数理科学研究科グラフィックス・幾何学コンピューティング研究室の「メイカースペース」）
本学は、この研究論文の最初の完成部署であり、責任著者でもあります。第一著者の宋鵬は、本学のコンピュータサイエンス学部の特任研究員であり、責任著者の劉立剛は、本学の数理科学学部の教授です。

この研究は、国家自然科学「優秀青年」基金、国家自然科学基金、中国科学院「百人計画」の支援を受けて行われました。

出典: USTCニュースネットワーク

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