在增材製造領域，大多數設備仍然在使用傳(chuan) 統的3軸機床，5軸機床雖然可以印刷複雜的幾何形狀，但是現有的設備仍然需要打印支撐結構。如果沒有支撐，則將使用更少的材料，並且機器花費更少的時間進行主動打印，從(cong) 而節省大量時間和成本，不幸的是實現相應功能的軟件仍然缺乏。近期美國賓夕法尼亞(ya) 州立大學的研究人員開發了專(zhuan) 門用於(yu) 5軸機床的工藝軟件，通過自動切片過程的算法驅動使增材製造涉及的決(jue) 策過程自動化。

無支撐的3D打印零件分解區域

該軟件通過確定零件的各個(ge) 部分及其方向來工作，從(cong) 而使它的算法可以確定要首先印刷零件的哪個(ge) 部分以及以哪個(ge) 角度印刷。通過這種分解過程，零件的幾何形狀被分解為(wei) 單獨的塊，從(cong) 而每個(ge) 塊都可以在前一個(ge) 塊的頂部打印而無需任何支撐結構。當按照預定順序打印每個(ge) 部分時，構建板會(hui) 重新定向，以按照與(yu) 使用樂(le) 高積木進行構建的過程一樣的順序設置下一步。

3D組件分解步驟

當然，如果沒有支撐結構，將存在無法打印的幾何形狀。在這些情況下，該算法可以通知用戶其設計的可行性，從(cong) 而允許設計人員在進行打印之前進行更正並修改其幾何形狀-從(cong) 而進一步節省了成本。

研究成員之一的Joshi解釋說：“有了算法，您真正不需要用戶的專(zhuan) 業(ye) 知識，因為(wei) 它在軟件中。在計算機上創建任何東(dong) 西之前，自動化可以幫助快速地嚐試多種不同的方案。”

由於(yu) 該團隊的主要應用領域是航空航天和汽車，因此主要研究院Xiao已經表示計劃進一步開發適用於(yu) 工業(ye) 金屬3D打印係統的研究。她總結說：“使用傳(chuan) 統的增材製造技術的大型金屬部件可能需要幾天的時間，而通過使用支撐結構會(hui) 浪費大量材料。增材製造功能非常強大，並且由於(yu) 其靈活性而可以製造很多東(dong) 西。但是，它也有缺點。還有更多工作要做。”