2. 立體光固化成型工藝(SLA):以光敏樹脂作為材料,在系統(tǒng)控制下紫外激光將對液態(tài)的光敏樹脂進行掃描從而讓其逐層凝固成型。液槽中會先盛滿液態(tài)的光敏樹脂,氦—鎘激光器或離子激光器發(fā)射出的紫外激光束在計算機的操縱下按工件的分層截面數據在液態(tài)的光敏樹脂表面進行逐行逐點掃描,這使掃描區(qū)域的樹脂薄層產生聚合反應而固化從形成工件的一個薄層。

3. 選擇性激光燒結工藝(SLS):SLS工藝使用的是粉末狀材料,激光器在計算機的操控下對粉末進行掃描照射而實現材料的燒結粘合,就這樣材料層層堆積實現成型。先采用壓輥將一層粉末平鋪到已成型工件的上表面,數控系統(tǒng)操控激光束按照該層截面輪廓在粉層上進行掃描照射而使粉末的溫度升至熔化點,從而進行燒結并于下面已成型的部分實現粘合。

4. 三維印刷工藝(3DP):工作原理類似于噴墨打印機,與SLS工藝也有著類似的地方,采用的都是粉末狀的材料,如陶瓷、金屬、塑料,但與其不同的是3DP使用的粉末并不是通過激光燒結粘合在一起的,而是通過噴頭噴射粘合劑將工件的截面“打印”出來并一層層堆積成型的。 5. 熔融沉積成型工藝(FDM):將絲狀的熱熔性材料(通常為ABS或PLA材料)進行加熱融化,通過帶有微細噴嘴的擠出機把材料擠出來,熔融的絲材被擠出后隨即會和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積后工作臺將按預定的增量下降一個厚度,然后重復以上的步驟直到工件完全成型。這是常見的3D打印機,現在價格只要幾千元,也是進入家庭和個人工作室(創(chuàng)客)多的3D打印設備。也稱為桌面型3D打印機。

1. 3D幾何的表達:現在的基于點和三角網格的表達,或者基于NURBS曲面表達的3D形狀是適合于數控加工(減材制造)的;我們認為,隱式曲面在增材制造方面具有系列良好的優(yōu)點,切片計算快,幾何計算簡單等。我們正在研究基于隱式曲面的幾何表達用于3D打印的廣泛應用。 2. 組合材料:材料的不同組合能得到不同物理特性的物體,組合優(yōu)化也是是幾何的空間分布優(yōu)化;不同的組合材料、功能材料、梯度材料的設計與優(yōu)化,使用多重材料混合打印是個值得探索的方向。