CN106256536A - 一种三维结构分层打印方法 - Google Patents

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CN106256536A CN201610715620.2A CN201610715620A CN106256536A CN 106256536 A CN106256536 A CN 106256536A CN 201610715620 A CN201610715620 A CN 201610715620A CN 106256536 A CN106256536 A CN 106256536A
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何坤金
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    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

本发明提出了一种三维结构分层打印方法，将模型分解为蒙皮层和刚架层，并对刚架层进行镂空后打印，具体步骤如下：获取物体的立体模型；根据立体模型获取蒙皮层模型及参数；提取立体模型特征点，构建刚架层模型，刚架层模型为镂空结构；将蒙皮层模型包覆于刚架层模型外周，并对刚架层模型进行调整，获取目标模型；计算目标模型参数；对目标模型进行切片分层；打印目标模型。本发明提出的一种三维结构分层打印方法，既节约了材料，又降低了成本，还减少了打印耗时，提高了效率。

Description

一种三维结构分层打印方法
技术领域
本发明涉及技术领域，尤其涉及一种三维结构分层打印方法
背景技术
三维打印也称3D打印(Three Dimensions Printing)，属于快速成形技术的一种。它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，特别是一些高价值产品(比如髋关节或牙齿，或飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现，由于三维打印技术较为复杂，因此三维打印成本也较为高昂。
三维打印，也称增材制造或者积层造型，是利用数字模型加工出物理对象的过程。在加工过程中，通过逐层填加材料而建造打印对象。通常三维打印的实心打印模式，打印的是整个物体的体积，比较浪费材料。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种三维结构分层打印方法，既节约了材料，又降低了成本，还减少了打印耗时，提高了效率。
本发明提出的一种三维结构分层打印方法，将模型分解为蒙皮层和刚架层，并对刚架层进行镂空后打印，具体步骤如下：
获取物体的立体模型；
根据立体模型获取蒙皮层模型及参数；
提取立体模型特征点，构建刚架层模型，刚架层模型为镂空结构；
将蒙皮层模型包覆于刚架层模型外周，并对刚架层模型进行调整，获取目标模型；
计算目标模型参数；
对目标模型进行切片分层；
打印目标模型。
优选地，蒙皮层参数包括其厚度，刚架层模型为闭合网面结构，刚架层模型由多个支撑杆组成，每一个支撑杆至少有一端对应一个立体模型特征点。
本发明根据立体模型的特征点重新设计刚架层模型，避免了对立体模型实心结构进行镂空处理的局限性及对立体模型的依赖性，设计构思更加广泛，以便设计出更加简洁、用料更少、结构更稳定的刚架层结构，不仅有利于其对蒙皮层进行支撑，还有利于进一步突出特征点。
另外，由于蒙皮层模型符合立体模型的外观尺寸，刚架层模型主要起到对蒙皮层的支撑作用，调整过程中，只对刚架层模型进行修改，以保留蒙皮层模型的外观尺寸，同时还使得刚架层模型进一步匹配蒙皮层模型，有利于提高目标模型的结构稳定性。
本发明提供的三维打印方法，将打印物体的内部镂空，节约了原料，降低了成本，并减少了打印时间，提高工作效率，一举多得。
附图说明
图1为实施例1提出的一种三维结构分层打印方法流程图；
图2为实施例2提出的一种三维结构分层打印方法流程图。
具体实施方式
实施例1
参照图1，本发明提出的一种三维结构分层打印方法，将立体模型分解为蒙皮层和刚架层，并对刚架层进行镂空后打印，具体步骤如下：
S1、获取物体的立体模型。
S2、根据立体模型获取蒙皮层模型及参数。
蒙皮层模型的外观尺寸与立体模型外观尺寸一致，蒙皮层参数包括其厚度。
S3、提取立体模型特征点，构建刚架层模型，刚架层模型为镂空结构，具体为闭合网面结构。
刚架层模型根据立体模型特征点设计，不仅有利于其对蒙皮层进行支撑，还有利于进一步突出特征点。
另外，根据特征特征点重新设计刚架层模型，避免了对立体模型实心结构进行镂空处理的局限性，以便设计出更加简洁、用料更少、结构更稳定的刚架层结构。
S4、将蒙皮层模型包覆于刚架层模型外周，并对刚架层模型进行调整，获取目标模型。
由于蒙皮层模型符合立体模型的外观尺寸，刚架层模型主要起到对蒙皮层的支撑作用，调整过程中，只对刚架层模型进行修改，以保留蒙皮层模型的外观尺寸，同时还使得刚架层模型进一步匹配蒙皮层模型，有利于提高目标模型的结构稳定性。
S5、计算目标模型参数。
S6、对目标模型进行切片分层。
S7、打印目标模型。
实施例2
参照图2，本发明提出的一种三维结构分层打印方法，将立体模型分解为蒙皮层和刚架层，并对刚架层进行镂空后打印，具体步骤如下：
S1’、获取物体的立体模型。
S2’、根据立体模型获取蒙皮层模型及参数。
蒙皮层模型的外观尺寸与立体模型外观尺寸一致，蒙皮层参数包括其厚度。
S3’、提取立体模型特征点，构建刚架层模型，刚架层模型为镂空结构且由多个支撑杆组成，每一个支撑杆至少有一端对应一个立体模型特征点。
刚架层模型根据立体模型特征点设计，不仅有利于其对蒙皮层进行支撑，还有利于进一步突出特征点。
另外，根据特征特征点重新设计刚架层模型，避免了对立体模型实心结构进行镂空处理的局限性，以便设计出更加简洁、用料更少、结构更稳定的刚架层结构。
S4’、将蒙皮层模型包覆于刚架层模型外周，并对刚架层模型进行调整，获取目标模型。
由于蒙皮层模型符合立体模型的外观尺寸，刚架层模型主要起到对蒙皮层的支撑作用，调整过程中，只对刚架层模型进行修改，以保留蒙皮层模型的外观尺寸，同时还使得刚架层模型进一步匹配蒙皮层模型，有利于提高目标模型的结构稳定性。
S5’、计算目标模型参数。
S6’、对目标模型进行切片分层。
S7’、打印目标模型。
本发明提供的三维打印方法，将打印物体的内部镂空，节约了原料，降低了成本，并减少了打印时间，提高工作效率，一举多得。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种三维结构分层打印方法，其特征在于，将模型分解为蒙皮层和刚架层，并对刚架层进行镂空后打印，具体步骤如下：
获取物体的立体模型；
根据立体模型获取蒙皮层模型及参数；
提取立体模型特征点，构建刚架层模型，刚架层模型为镂空结构；
将蒙皮层模型包覆于刚架层模型外周，并对刚架层模型进行调整，获取目标模型；
计算目标模型参数；
对目标模型进行切片分层；
打印目标模型。
2.如权利要求1所述的三维结构分层打印方法，其特征在于，蒙皮层参数包括其厚度，刚架层模型为闭合网面结构，刚架层模型由多个支撑杆组成，每一个支撑杆至少有一端对应一个立体模型特征点。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106827521A (zh) * 2017-01-19 2017-06-13 上海电气集团股份有限公司 一种分层方向的优化方法
CN109663918A (zh) * 2019-02-25 2019-04-23 南昌航空大学 一种tc4合金蒙皮-框架结构的成形方法
WO2021244402A1 (zh) * 2020-06-01 2021-12-09 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种送粉式3d打印分层建模方法

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