這個開源的FreeCAD程序設計的獨特之處在于操作便捷、易于使用，因為它只要求用戶指定一些非常基本的參數。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量。然后，該腳本會依據參數自動生成整個梁的3D打印模型。RepRap已經用Creality的無限Z型帶CR-30系統測試了其程序，該系統可以打印（理論上）無限長的梁。這套腳本同樣適用于標準FFF系統，但如果沒有傳送帶，打印的橫梁將被限制在構建板的長度內。

△由RepRap的設計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、管子和驅動軸等部件沿著梁的中心運行，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）被計算出結果為17.5Nm2。

RepRap的開源Python程序可以在Github這里找到，相關鏈接：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

當涉及到真正利用3D打印來賦予設計自由時，增材制造設計（DfAM）軟件是不可或缺的。今年早些時候，3D打印機制造商Stratasys和工程軟件開發商nTopology在其FDM夾具生成器設計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計過程。

在其他地方，來自蘇黎世聯邦理工學院的研究人員先前開發了一個計算DfAM框架，能夠自動設計復雜的多流噴嘴。這套框架作為當今工程師使用的傳統CAD軟件的替代品，同時允許非專業用戶專門為增材制造工具的目的來設計復雜的幾何形狀，如FDM噴嘴。