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美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局本周正式公布了Apple公司46項(xiàng)新授予的專(zhuān)利。 Apple新授予的專(zhuān)利之一涵蓋了與3D打印技術(shù)相關(guān)的發(fā)明。更具體地說(shuō)，Apple提出了一種新方法的專(zhuān)利，該方法使用三角形鑲嵌有效地打印3D模型。根據(jù)Michael R的說(shuō)法，該方法將光滑表面劃分為近似于原始模型形狀的小三角形，在速度和/或材料使用方面顯示出比當(dāng)前3D打印機(jī)中使用的圓形打印頭運(yùn)動(dòng)更有效。加拿大Apple Inc.的Sweet，高級(jí)打印系統(tǒng)工程師，也是該專(zhuān)利的唯一發(fā)明者。

“在一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)成三角形鑲嵌的三角形是固定大小的三角形。在另一實(shí)施例中，構(gòu)成三角形鑲嵌的三角形是動(dòng)態(tài)尺寸的三角形。舉例來(lái)說(shuō)，小三角形可用于形成物體的邊緣或需要強(qiáng)度/支撐的其他區(qū)域。較大的三角形可用于建立或構(gòu)建強(qiáng)度/支撐不那么重要的區(qū)域，“Sweet在該專(zhuān)利中寫(xiě)道。

該專(zhuān)利的獨(dú)特之處在于填充設(shè)計(jì)。填充物是物體內(nèi)部的重復(fù)結(jié)構(gòu)，用于保持剛性。填充百分比和圖案會(huì)影響打印重量、材料用量、強(qiáng)度、打印時(shí)間，有時(shí)還會(huì)影響裝飾性能。大多數(shù)填充物以均勻的方式包括物體內(nèi)的形狀或波浪形，以防止結(jié)構(gòu)坍塌。然而，這種傳統(tǒng)方法經(jīng)常導(dǎo)致最終產(chǎn)品的開(kāi)裂或脆性。

Apple的新發(fā)明將內(nèi)部填充的形狀改變?yōu)椴煌笮〉娜切危搶?zhuān)利將這些三角形稱(chēng)為打印瓷磚。

“而不是使用固定網(wǎng)格三角形圖案，可以使用三角形鑲嵌來(lái)實(shí)現(xiàn)額外的優(yōu)化，其尺寸和位置是動(dòng)態(tài)確定的，”Sweet寫(xiě)道。 “根據(jù)這種類(lèi)型的實(shí)施例的方法可以例如在需要更大強(qiáng)度的區(qū)域（諸如近邊緣）中使用更小的打印塊，并且在強(qiáng)度不那么重要的區(qū)域中使用更大的打印塊。這樣，材料可以根據(jù)特定設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行沉積。使用動(dòng)態(tài)三角形鑲嵌器（即不是固定尺寸三角形的網(wǎng)格）將允許進(jìn)一??步優(yōu)化以在特定區(qū)域（例如近邊緣）提供更大的強(qiáng)度并減少材料使用在內(nèi)部不太關(guān)鍵的地區(qū)。“

該系統(tǒng)還用于打印表面以接近光滑表面。

Sweet指出，對(duì)流式打印頭圖案需要3D打印頭不斷改變方向，但是該系統(tǒng)允許打印頭機(jī)構(gòu)達(dá)到并保持其最大速度，因?yàn)樗幌蚯耙苿?dòng)以形成三角形形狀，并且打印頭當(dāng)考慮更大的區(qū)域時(shí)，可以保持更長(zhǎng)距離的方向。

Sweet和Apple的“在3D打印中使用三角形鑲嵌”專(zhuān)利（No. 10,105,905，2018年10月23日授權(quán)）。