七、面向制造（3D打?。┑膸缀卧O(shè)計與優(yōu)化的研究

   在3D打印中，3D數(shù)字化模型是前提和基礎(chǔ)，3D 打印是結(jié)果，它使3D模型“落地開花”。但是，在很多情況下，3D模型并不能直接輸出給3D打印機或者打印出來的物體不滿足用戶的需求。這時，就需要經(jīng)過一些幾何建模與處理的方法，將輸入的3D模型進行修正、調(diào)整、處理和優(yōu)化，使其能更好地滿足3D打印的需求，避免打印出的物體無法正常發(fā)揮功能。

   3. 動態(tài)機構(gòu)設(shè)計：3D打印的機構(gòu)設(shè)計研究仍處在初級階段，3D打印機的機械結(jié)構(gòu)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(gòu)設(shè)計這個研究方向而言既是一個機會也是一個挑戰(zhàn)。如何更簡單、地設(shè)計動態(tài)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(tài)機構(gòu)設(shè)計：3D打印的機構(gòu)設(shè)計研究仍處在初級階段，3D打印機的機械結(jié)構(gòu)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(gòu)設(shè)計這個研究方向而言既是一個機會也是一個挑戰(zhàn)。如何更簡單、地設(shè)計動態(tài)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。




  4. 4D打印：智能材料(Smart Material)，在外界環(huán)境激勵下，如溫度場、電磁場、濕度、光等，能夠自動完成相應(yīng)的反應(yīng)（比如膨脹或收縮）。4D打印技術(shù)是指由3D打印技術(shù)制造的智能材料結(jié)構(gòu)，在一定的環(huán)境激勵下，可以隨時間產(chǎn)生形狀結(jié)構(gòu)的變化。4D打印技術(shù)相比于3D打印技術(shù)增加了一個額外的維度：時間t；廣義來講，在4D打印中t是廣義的，它是可表征一切智能打印材料中所隱含的可變參量的總代表。4D打印對于制造業(yè)所帶來的變革將是深遠的，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

當(dāng)前，在工業(yè)級3D打印機的技術(shù)參數(shù)表中，印速度的表述如下：如30-40mm/s,20-100mm/s,180mm/s(建議為60mm/s),180mm/s(正常情況為30-60mm/s)，在這方面，打印速度的不確定性很大，因為：

(1)未說明：所述速度是噴頭在實際打印工件時的運動速度，還是在空轉(zhuǎn)時的運動速度，顯然后者可能比前者大得多。

(2)打印不同形狀和尺寸的工件，需要打印不同長度的線段，需要打印不同彎曲半徑的彎角，顯然，在打印短線段和急彎打印時，速度必然較低，因此，上述技術(shù)參數(shù)表中的打印速度范圍較寬，難以準確反映打印機的實際打印效率。