CN109382516B - 一种支撑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支撑结构，包括：第一支撑物、第二支撑物和第三支撑物；第一支撑物的承接面用于承载第一悬空件；第二支撑物设置在第一支撑物上，第二支撑物与第一支撑物相交形成第一夹角，第二支撑物在第二悬空件上的垂直投影面积不小于与第二悬空件待支撑面面积；第三支撑物设置在第一支撑物与第二支撑物相交所形成的空间内，并且第三支撑物的承接面用于承载第二悬空件。本发明的支撑结构提升了待打印零件中的悬空件在打印过程中的支撑效果，使得悬空件能够打印成形，并避免了支撑物跌落至零件底部造成的清粉困难等技术问题。

Description

一种支撑结构
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种支撑结构。
背景技术
3D打印是一种典型的快速成形技术，主要利用高能激光束熔化金属粉末，逐层堆积，直接成形高性能复杂金属零部件。激光选区熔化(SelectiveLaserMelting，SLM)技术是利用高能量的激光束，按照预定的扫描路径，扫描预先铺覆好的金属粉末将其完全熔化，再经冷却凝固后成形的一种技术。
当待打印零件中包含一个或多个悬空件的打印时，往往需要增加支撑物以保证待打印零件的成形，但对于强度较高的金属材料，简单的支撑结构由于支撑强度较低，在打印过程中会产生鼓包或者翘起的现象，导致悬空件无法成形。
发明内容
因此，为解决悬空件在打印过程中的成形困难问题，本发明提供一种结构简单的支撑结构。
本发明的支撑结构，包括：第一支撑物、第二支撑物和第三支撑物；第一支撑物的承接面用于承载第一悬空件；第二支撑物设置在第一支撑物上，第二支撑物与第一支撑物相交形成第一夹角，第二支撑物在第二悬空件上的垂直投影面积不小于与第二悬空件待支撑面面积；第三支撑物设置在第一支撑物与第二支撑物相交所形成的空间内，并且第三支撑物的承接面用于承载第二悬空件。
优选的，第一夹角小于等于90度。
优选的，第一夹角小于等于45度。
优选的，第一夹角为42度。
优选的，第三支撑物包括多个支撑件，多个支撑件构成网格状结构。
优选的，相邻两个支撑件间隔0.2-0.4毫米。
优选的，支撑件由两个支撑片交叉组成。
优选的，支撑片厚度为0.1毫米，宽度为0.6毫米。
优选的，第一支撑物的非承接面上设置有若干通孔。
优选的，第一支撑物和/或第二支撑物为实体结构。
本发明的支撑结构，具有以下优点：
1.本发明的支撑结构，由于采用了第一支撑物支撑第一悬空件，以及倾斜设置在第一支撑物上的第二支撑物，并通过设置在第二支撑物上的第三支撑物对第二悬空件进行支撑，加强了简单支撑物的强度，提升了支撑效果，防止了悬空件打印过程中出现鼓包或者翘起的现象，保证了悬空件的打印成形。此外，由于第二支撑物设置在悬空件正下方，在打印过程中能够承载网格支撑或者其他部件的掉落，避免了由于网格支撑掉落导致的清粉困难，以及支撑的难以去除等技术问题。
2.本发明的支撑结构，由于第三支撑物是由多个支撑件组成的网格状结构，既实现了对悬空件的支撑，又节省了材料。
3.本发明的支撑结构，由于在第一支撑物上设置了通孔结构，因此既能够在打印成形后，保证清粉通畅，又能减轻支撑结构的重量，还能节省打印材料，降低打印成本。
附图说明
图1为本发明一具体实施例的待打印零件结构示意图；
图2为本发明待打印零件沿A-A方向的剖面图；
图3为本发明的支撑结构与待打印零件配合的示意图。
附图标记：
1.本体、2.第一悬空件、3.第二悬空件、4.第一支撑物、5.第二支撑物、6.第三支撑物、7.第一夹角、10.通孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1和图2，本发明的待打印零件包括本体1，第一悬空件2和第二悬空件3，第一悬空件2的一端与第二悬空件3相连接，另一端与本体1相连接，即本发明的待打印零件包括两个悬空件，即第一悬空件2和第二悬空件3。
在待打印零件的打印过程中，悬空件由于打印过程中受重力因素影响，材料会在凝固前发生坠落或高度下降，为了保证悬空件的打印成形，在实际打印过程中需要添加支撑物，而对于金属强度较高的金属材料，简单支撑物由于支撑强度不足，会导致待打印零件产生鼓包或者翘起的现象，从而无法成形，本发明提供一种支撑结构，保证包含悬空件的待打印零件能够在打印过程中成形。
参考图3，本发明提供一种支撑结构，包括第一支撑物4、第二支撑物5和第三支撑物6；第一支撑物4的承接面用于承载第一悬空件2；第二支撑物5设置在第一支撑物4上，第二支撑物5与第一支撑物4相交形成第一夹角7，第二支撑物5在第二悬空件3上的垂直投影面积不小于与第二悬空件3的待支撑面面积；第三支撑物6设置在第一支撑物4与第二支撑物5相交所形成的空间内，并且第三支撑物6的承接面用于承载第二悬空件3。
在本实施例中，第一支撑物4设置在第一悬空件2下方，在打印过程中，用于支撑第一悬空件2；第二支撑物5倾斜设置在第一支撑物4上，并与第一支撑物4形成第一夹角7，同时，如图3所示，第三支撑物6设置在第一支撑物4与第二支撑物5形成的空间内，用于支撑第二悬空件3。
具体地，第一夹角7设置为小于等于90度，更具体的，第一夹角7是小于等于45度，当第一夹角7设置角度过大，将导致第三支撑物6的支撑件高度较高，则导致第三支撑物6不能很好地支撑第二悬空件3，导致成形效果较差，同时造成打印材料的浪费，增加打印成本；当第一夹角7设置过小，第三支撑物6与第二悬空件3的接触面积过小，则不能对第二悬空件3提供支撑作用。
在本实施例中，第一夹角7为42度。
在上述实施例的基础上，进一步地，第三支撑物6包括多个支撑件，多个支撑件构成网格状结构，支撑件由两个交叉的支撑片组成。
在本实施例中，相邻两个支撑件之间的间隔为0.2-0.4毫米，该间隔指相邻两个支撑件相互靠近的两个支撑片边缘间相距的距离。
具体的，支撑片厚度为0.1毫米，宽度为0.6毫米。支撑片的高度由第二悬空件3靠近第二支撑物5一端的边缘与第二支撑物5的距离所决定；同时，支撑片的高度会因第一夹角7的大小以及第一支撑物4与第二支撑物5的连接点位置的不同而不同，当第一夹角7越大，高度越高的支撑片越多，第三支撑物6使用的打印材料越多；当第一支撑物4与第二支撑物5的连接点距第二悬空件3的距离越大时，支撑片的高度越大，第三支撑物6使用的打印材料越多，支撑强度越小。在上述实施例的基础上，进一步地，如图3所示，第一支撑物4的非承接面上设置有若干通孔10。
在本实施例中，如图3所示，通孔10设置在第一支撑物4的非承接面上，通孔10均匀排列；上述通孔10的设置利于在零件打印完成之后，粉末的清除；同时减轻支撑结构的重量，减少打印材料的使用，降低打印成本。
在上述实施例的基础上，进一步地，如图3所示，第一支撑物4与第二支撑物5为实体结构，进一步使得本支撑结构强度提升，使得具有一个或多个悬空件的待打印零件能够成功的打印成形。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种支撑结构，其特征在于，包括：第一支撑物、第二支撑物和第三支撑物；
所述第一支撑物的承接面用于承载第一悬空件；
所述第二支撑物设置在所述第一支撑物上，所述第二支撑物与所述第一支撑物相交形成第一夹角，所述第二支撑物在第二悬空件上的垂直投影面积不小于与第二悬空件待支撑面面积；
所述第三支撑物设置在所述第一支撑物与所述第二支撑物相交所形成的空间内，并且所述第三支撑物的承接面用于承载第二悬空件；
所述夹角小于等于45度；
所述第三支撑物包括多个支撑件，多个所述支撑件构成网格状结构；
所述第一支撑物的非承接面上设置有若干通孔；
所述第一支撑物和/或所述第二支撑物均为实体结构。
2.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，所述夹角为42度。
3.根据权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，相邻两个所述支撑件间隔0.2-0.4毫米。
4.根据权利要求1或3所述的支撑结构，其特征在于，所述支撑件由两个支撑片交叉组成。
5.根据权利要求4所述的支撑结构，其特征在于，所述支撑片厚度为0.1毫米，宽度为0.6毫米。
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