中國科技大學數學科學學院國家數學與交叉科學中心（合肥）圖形與幾何計算實驗室及“創客空間”研究小組，在3D打印（快速制造）領域取得了重要研究進展，提出了一種“由粗到細”的快速、廉價制造大物體的技術。該研究成果論文已被計算機圖形學領域的頂級會議“2016計算機圖形學國際會議”接收，并將于7月全文發表在計算機圖形學領域的頂級期刊《美國計算機學會圖形學匯刊》上。
 

3D打印通過快速自動成型系統與計算機圖形數據結合，可以制造出各種形狀復雜的物體。然而，3D打印機打印尺寸有限，無法直接打印體積較大的物體。與3D打印相比較，平面激光切割雖然只能制造具有2D形狀的物體，但其制造材料成本低、切割速度非常快。
 

中國科大研究小組結合3D打印和平面激光切割各自的制造優勢，提出一種快速、廉價的分塊制造大物體的方法。據論文通訊作者中國科大數學科學學院劉利剛教授介紹，他們將3D物體模型設計為內部的凸多面體粗略部分及外部的精細部分，內部的凸多面體由多個激光切割板塊組裝而成，并通過三維自鎖機制連接成穩固的內部支撐結構；外部的精細部分被剖分成多個部件，并用3D打印機分別制造出來，然后貼附到內部支撐結構上以保證物體表面的細節外觀。
 

實驗結果表明，該方法比目前簡單的分塊打印方法節省60%的材料成本和制造時間，并使得制造出的物體滿足所要求的連接強度、整體平衡性及可打印性。該成果可廣泛應用于快速、廉價地制造體積較大且需定制的物體如雕塑、雕像、電影道具、文物復制品等，且制造物體的尺寸越大，節省的材料成本和制造時間越多。