這個開源的FreeCAD程序設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處在于操作便捷、易于使用，因?yàn)樗灰笥脩糁付ㄒ恍┓浅；镜膮?shù)。這包括梁的長度、寬度和高度，以及支桿的厚度和梁兩端安裝塊的直徑和螺絲孔的數(shù)量。然后，該腳本會依據(jù)參數(shù)自動生成整個梁的3D打印模型。RepRap已經(jīng)用Creality的無限Z型帶CR-30系統(tǒng)測試了其程序，該系統(tǒng)可以打印（理論上）無限長的梁。這套腳本同樣適用于標(biāo)準(zhǔn)FFF系統(tǒng)，但如果沒有傳送帶，打印的橫梁將被限制在構(gòu)建板的長度內(nèi)。

△由RepRap的設(shè)計(jì)腳本自動生成的高剛度梁。圖片來自RepRap

軟件工作原理

RepRap的程序還在每根梁的兩端自動生成安裝單元，使梁可以用螺栓固定在彼此或其他物體上。較大的孔是為了讓電線、管子和驅(qū)動軸等部件沿著梁的中心運(yùn)行，而較小的孔則允許在大孔周圍有角度的增量。

△CrealityCR-30上的光束打印。照片來自RepRap

像鋼鐵一樣堅(jiān)硬

為了測試Python腳本效果如何，RepRap3D打印了一組PLA梁，并使用一個簡單的重量和千分表裝置對其中一個梁進(jìn)行了彎曲測試。打印的梁的長度為175毫米，重量為47.7克。它的剛度被確定為1.02 x 10-?mN-1，而它的彎曲剛度（楊氏模量*面積的第二矩）被計(jì)算出結(jié)果為17.5Nm2。

RepRap的開源Python程序可以在Github這里找到，相關(guān)鏈接：GitHub - RepRapLtd/Infinite-Z-Beam: Beam designs for infinite Z 3D printers。

△兩根3D打印的PLA橫梁固定在一起。照片來自RepRap

當(dāng)涉及到真正利用3D打印來賦予設(shè)計(jì)自由時，增材制造設(shè)計(jì)（DfAM）軟件是不可或缺的。今年早些時候，3D打印機(jī)制造商Stratasys和工程軟件開發(fā)商nTopology在其FDM夾具生成器設(shè)計(jì)自動化工具中增加了一個新的遮蔽夾具模塊。該軟件旨在簡化3D打印夾具、固定裝置和其他工具的設(shè)計(jì)過程。

在其他地方，來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員先前開發(fā)了一個計(jì)算DfAM框架，能夠自動設(shè)計(jì)復(fù)雜的多流噴嘴。這套框架作為當(dāng)今工程師使用的傳統(tǒng)CAD軟件的替代品，同時允許非專業(yè)用戶專門為增材制造工具的目的來設(shè)計(jì)復(fù)雜的幾何形狀，如FDM噴嘴。