Stabilität ohne Materialverschwendung
Algorithmus druckt perfekten Weihnachtsbaum
publiziert: Mittwoch, 17. Dez 2014 / 10:47 Uhr / aktualisiert: Mittwoch, 17. Dez 2014 / 11:03 Uhr

Burnaby - Ein neuer Algorithmus ermöglicht es, mit dem 3D-Drucker stabile Weihnachtsbäume ohne unnötig viel Material zu fertigen. Dazu zerlegt er den zu druckenden Baum automatisch in pyramidenartige Teile.

3 Meldungen im Zusammenhang
Der von einem Team um Richard Zhang, Informatikprofessor an der Simon Frasier University, entwickelte Algorithmus ist aber mehr als nur ein Weihnachts-Gag. Denn der Zugang, Gegenstände derartig zu zerteilen, ist allgemeiner für den 3D-Druck und beispielsweise auch für die Herstellung von Gussformen interessant.

Wird beim 3D-Druck Material schichtweise von unten nach oben aufgetragen, müssen Überhänge wie beispielsweise die Äste von Bäumen normalerweise durch zusätzliches Material gestützt werden. Solche Stützen sind in der Nachbearbeitung oft nur schwer zu entfernen, das dafür genutzte Material letztlich verschwendet. Zhangs Lösungsansatz ist, ein Objekt in annähernd pyramidenartige Teile zu zerlegen, die einen flachen Boden und keine Überhänge haben. Ein einfacher stilisierter Weihnachtsbaum beispielsweise zerfällt so entlang des Stamms in zwei Hälften, die dann einfach zusammengeklebt werden können.

Wenig Teile, wenig Probleme

Der Weihnachtsbaum illustriert so einen Vorteil der Idee. Bei einfacheren Ansätzen wie der Zerlegung in konvexe Elemente besteht er letztlich aus mehr Einzelteilen. «Einen praktikablen Algorithmus zu finden, der 3D-Objekte in die geringstmögliche Zahl pyramidenartiger Teile zerlegt, war eine ziemliche Herausforderung», betont Zhang. Doch ist es seinem Team gelungen. Wie die Forscher in einer zur SIGGRAPH Asia veröffentlichten Arbeit zeigen, kann der Algorithmus sogar noch mehr. So hat dieser festgestellt, dass ein einfacher Sessel noch materialsparender zu drucken ist, wenn er in drei statt nur zwei Teile zerlegt wird.

Der Ansatz ist für den 3D-Druck allgemein attraktiv, da weniger Materialverschwendung letztlich geringere Fertigungskosten bedeutet. Doch auch für klassische Spritz- oder Gussverfahren könnte der Algorithmus interessant sein. «Wenn gegossene Teile pyramidenartig sind, besteht beim Entfernen aus der Form kein Bruchrisiko», erklärt Zhang. Er schlägt beispielsweise vor, dass Chocolatiers den Algorithmus nutzen, um optimale Giessformen für Schoko-Weihnachtsbäume zu entwickeln.

(bert/pte)

?
Facebook
SMS
SMS
0
Forum
Kommentieren Sie jetzt diese egadgets.ch - Meldung.
Lesen Sie hier mehr zum Thema
3D-Druck wird unsere Zukunft in vielen Bereichen revolutionieren. Spielzeuge, Maschinenteile und sogar ... mehr lesen
Die Einzelteile vor dem Zusammenbau.
Die sogenannten E-Bricks sind flexibel, dehnbar, biegsam, können aufgeblasen und wieder in ihre ursprüngliche Form zurückgebracht werden. (Symbolbild)
Cambridge/München - Elastische E-Bricks sind der neue Baustoff für Roboter. Wissenschaftler der Harvard University konzentrieren ... mehr lesen
Sheffield - Forschern an der University of Sheffield ist es gelungen, das 3D-Druckverfahren des Hochgeschwindigkeits-Sinterns ... mehr lesen
Besonders auf Wiesen und Felsen sind die ...
Effizient und kostengünstig  Davos GR - Die Schneehöhe zu kennen hilft der Lawinenforschung und erlaubt zum Beispiel, Hochwasserwarnungen zu verbessern. Forscher des Instituts für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) haben nun gezeigt, dass sich die Dicke der Schneedecke effizient per Drohne messen lässt. 
Bauern können mit der Drohne am Bildschirm untersuchen wie es ihren Feldern geht.
Drohnen mit Spezialkameras sollen der Landwirtschaft helfen Ecublens VD - Mit von ETH-Forschenden entwickelten Drohnen können Bauern künftig grossflächige Felder besser ...
Sony «h.ear go»  Halbwegs akzeptablen Klang tragbar zu machen ist das Ziel vieler Audio-Hersteller und die Bluetooth-Lautsprecher, die es unterdessen zu kaufen gibt, sind Legion. Der neue «h.ear ...
Sony h.ear go in Lime Yellow: Unübersehbar und auch unüberhörbar.
«Indoor Pollution»  Das in Trento beheimatete Start-up UpSens hat eine mobile Vorrichtung zur Messung von Emissionen ...  
Titel Forum Teaser
  • Keikobald aus Memphis TN 1
    Was ist eine Partitur Diese Meldung ist nur bedingt richtig. Musiker benutzen keine ... Do, 04.02.16 18:20
  • keinschaf aus Wladiwostok 2820
    Euphemismus Normalerweise müssen technische Fortschritte nicht zeilenweise in ... Mi, 16.07.14 06:33
  • LinusLuchs aus Basel 137
    Sinnbild einer fatalen Entwicklung Für digitales Spielen wird immer mehr Geld ausgegeben, und der ... Mo, 14.07.14 14:02
  • Believer aus Grenchen 53
    Total-Kontrolle der Waffen Es geht hier nicht nur um die Interessen einer sogenannten Waffenlobby. ... Fr, 30.05.14 22:47
  • keinschaf aus Wladiwostok 2820
    Traurig... ...aber Tatsache. Die beste Satire liefert die Realität. Di, 29.04.14 13:04
  • Sadotka aus Spreitenbach 1
    Bekannte Fälle? Gibt es irgendeinen bekannten Fall von Terrorismus im oder mithilfe des ... Sa, 11.01.14 22:38
  • keinschaf aus Wladiwostok 2820
    Selber Schuld, wer so ein Ding benutzt. Aber eine "Taschenlampen-App"? Heiliger ... Sa, 07.12.13 04:07
  • keinschaf aus Wladiwostok 2820
    Ein Segen? Einander short-messages zu schreiben, kann ja in Ordnung gehen, auch ... Mi, 27.11.13 12:08
Facebook plant einige Veränderungen.
DOSSIER Social Media Facebook: Kein Hinweis auf Nachrichten-Manipulation Washington - Eine interne Untersuchung ...
 
Wettbewerb
   
Die Alp Grosser Mittelberg im Justistal.
Viel Glück  Die Alpsaison steht vor der Tür. Damit Wanderfreunde den Weg zu den schönsten Alpbeizli finden, haben wir ein Gewinnspiel parat.
Mitmachen und gewinnen.  Rechtzeitig zur Premiere von «The First Avenger: Civil War» verlosen wir zwei Fan-Pakete mit jeweils zwei Kinoeintritten.
Stellenmarkt.ch
Kreditrechner
Wunschkredit in CHF
wetter.ch
Heute Mi Do
Zürich 8°C 14°C bewölkt, etwas Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig freundlich
Basel 9°C 15°C freundlichleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig recht sonnig
St. Gallen 7°C 11°C bewölkt, etwas Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig recht sonnig
Bern 7°C 14°C Wolkenfelder, kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig freundlich
Luzern 8°C 14°C stark bewölkt, Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig recht sonnig recht sonnig
Genf 7°C 16°C freundlichleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig Wolkenfelder, kaum Regen freundlich
Lugano 9°C 23°C sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig sonnig recht sonnig
mehr Wetter von über 8 Millionen Orten