在增材制造領域，大多數設備仍然在使用傳統的3軸機床，5軸機床雖然可以印刷復雜的幾何形狀，但是現有的設備仍然需要打印支撐結構。如果沒有支撐，則將使用更少的材料，并且機器花費更少的時間進行主動打印，從而節省大量時間和成本，不幸的是實現相應功能的軟件仍然缺乏。近期美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員開發了專門用于5軸機床的工藝軟件，通過自動切片過程的算法驅動使增材制造涉及的決策過程自動化。

無支撐的3D打印零件分解區域

該軟件通過確定零件的各個部分及其方向來工作，從而使它的算法可以確定要首先印刷零件的哪個部分以及以哪個角度印刷。通過這種分解過程，零件的幾何形狀被分解為單獨的塊，從而每個塊都可以在前一個塊的頂部打印而無需任何支撐結構。當按照預定順序打印每個部分時，構建板會重新定向，以按照與使用樂高積木進行構建的過程一樣的順序設置下一步。

3D組件分解步驟

當然，如果沒有支撐結構，將存在無法打印的幾何形狀。在這些情況下，該算法可以通知用戶其設計的可行性，從而允許設計人員在進行打印之前進行更正并修改其幾何形狀-從而進一步節省了成本。

研究成員之一的Joshi解釋說：“有了算法，您真正不需要用戶的專業知識，因為它在軟件中。在計算機上創建任何東西之前，自動化可以幫助快速地嘗試多種不同的方案。”

由于該團隊的主要應用領域是航空航天和汽車，因此主要研究院Xiao已經表示計劃進一步開發適用于工業金屬3D打印系統的研究。她總結說：“使用傳統的增材制造技術的大型金屬部件可能需要幾天的時間，而通過使用支撐結構會浪費大量材料。增材制造功能非常強大，并且由于其靈活性而可以制造很多東西。但是，它也有缺點。還有更多工作要做。”