Polyhedral Voronoi diagrams for additive manufacturing

Autor: Jonàs Martínez, Sylvain Lefebvre, Samuel Hornus, Haichuan Song
Přispěvatelé: Matter from Graphics (MFX), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Geometry and Lighting (ALICE), Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Inria, Région Lorraine, FEDER, ANR-17-CE10-0002,MuFFin,Microstructures procedurales et stochastiques pour la fabrication fonctionnelle(2017), European Project: 307877,EC:FP7:ERC,ERC-2012-StG_20111012,SHAPEFORGE(2012), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Nancy - Grand Est, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: ACM Transactions on Graphics
ACM Transactions on Graphics, Association for Computing Machinery, 2018, Proceedings of SIGGRAPH 2018, 37 (4), pp.15. ⟨10.1145/3197517.3201343⟩
ACM Transactions on Graphics, 2018, Proceedings of SIGGRAPH 2018, 37 (4), pp.15. ⟨10.1145/3197517.3201343⟩
ISSN: 0730-0301
1557-7368
DOI: 10.1145/3197517.3201343⟩
Popis: A critical advantage of additive manufacturing is its ability to fabricate complex small-scale structures. These microstructures can be understood as a metamaterial : they exist at a much smaller scale than the volume they fill, and are collectively responsible for an average elastic behavior different from that of the base printing material making the fabricated object lighter and/or flexible along specific directions. In addition, the average behavior can be graded spatially by progressively modifying the micro structure geometry. The definition of a microstructure is a careful trade-off between the geometric requirements of manufacturing and the properties one seeks to obtain within a shape: in our case a wide range of elastic behaviors. Most existing microstructures are designed for stereolithography (SLA) and laser sintering (SLS) processes. The requirements are however different than those of continuous deposition systems such as fused filament fabrication (FFF), for which there is currently a lack of microstructures enabling graded elastic behaviors. In this work we introduce a novel type of microstructures that strictly enforce all the requirements of FFF-like processes: continuity, self-support and overhang angles. They offer a range of orthotropic elastic responses that can be graded spatially. This allows to fabricate parts usually reserved to the most advanced technologies on widely available inexpensive printers that also benefit from a continuously expanding range of materials.
Databáze: OpenAIRE