Entwicklung eines Software-Frameworks zur Erzeugung und Optimierung von Füllstrukturen für den 3D-Druck

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Open Source Software-Framework entwickelt, das dreidimensionale Füllstrukturen für den 3D-Druck generiert und anhand mehrerer spezifizierbarer Vorgaben optimieren kann. Als geometrische Grundelemente der Füllstruktur werden werden Quader eingesetzt, welche in mehreren Ebenen progressiv unterteilt werden können, um die Optimierung zu erreichen. Es wird demonstiert, dass der zur Optimierung verwendete Algorithmus Füllstrukturen in allen Raumachsen modifiziert. Resultierende Füllstrukturen weisen darüber hinaus eine hohe räumliche Differenzierung auf.

The aim of this thesis is the development of an open-source software framework that generates three-dimensional infill structures for 3D printing. The framework shall further optimize the infill to fit several concurrent specifications. To achieve this goal, rectangular hexahedrons, which can be split along several planes during optimization, are utilized as geometric building blocks for the infill. Results show that the optimization algorithm successfully modifies the infill structure in all dimensions. Furthermore, resulting infill structures exhibit a high level of local differentiation.