CN205967415U - 用于增材制造的支撑结构体 - Google Patents
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Abstract
一种用于增材制造的支撑结构体，包括至少一个具有中空的立体结构，立体结构是以第一封闭曲线为顶部截面、以第二封闭曲线为底部截面而围成，立体结构内嵌设有至少一块支撑板，且支撑板与立体结构的内壁过盈配合，所述第一封闭曲线和第二封闭曲线均为具有第一对称轴和第二对称轴的轴对称图形，第一对称轴垂直于第二对称轴，且第一对称轴平行于铺粉器的运动方向，第一对称轴的长度大于第二对称轴的长度，本实用新型支撑结构简单，而且由于具有中空的立体结构，立体结构嵌设有至少一块支撑板，不仅节约了材料，而且起到了很强的支撑作用，另外，由于立体结构的截面长轴平行于铺粉器的运动方向，这样可使得支撑结构更稳定，不易被刮刀刮变形。
Description
技术领域
本实用新型属于增材制造领域，具体涉及一种用于增材制造的支撑结构体。
背景技术
增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM）是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，自二十世纪八十年代末发展至今，己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。选区激光熔化技术（Selective Laser Melting，简称SLM）是近年来发展迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。选区激光熔化工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面，振镜控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末的温度升至熔化点，粉末熔化烧结并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个三维实体制造。
随着增材制造技术的不断发展，其制造的产品结构也不断丰富，但在某些结构尤其是金属悬垂结构的制造中，需添加支撑结构作为制作基础，以保证成型过程的顺利进行和成型后的零件质量。
现有技术中，支撑结构的设计常采用网格结构，而该种支撑结构存在结构复杂，耗费材料多，或者支撑强度不够导致难以成型等缺点。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单、支撑强度好，且更稳定的用于增材制造的支撑结构体。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于增材制造的支撑结构体，包括至少一个具有中空的立体结构，所述立体结构是以第一封闭曲线为顶部截面、以第二封闭曲线为底部截面而围成，所述立体结构内嵌设有至少一块支撑板，且支撑板与立体结构的内壁过盈配合，所述第一封闭曲线和第二封闭曲线均为具有第一对称轴和第二对称轴的轴对称图形，所述第一对称轴垂直于第二对称轴，且第一对称轴平行于铺粉器的运动方向，所述第一对称轴的长度大于第二对称轴的长度。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述支撑装置包括两个或两个以上立体结构时，所述两个或两个以上立体结构自下而上依次拼接，且下一个立体结构的第一封闭曲线与上一个立体结构的第二封闭曲线完全重合。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述每一个立体结构的第一封闭曲线面积小于第二封闭曲线面积。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述立体结构外套有一个或一个以上立体结构，且外套的立体结构和被外套的立体结构之间的间隙大于或等于0。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述立体结构内嵌设有两块或两块以上相交的支撑板，且所有支撑板与立体结构的内壁过盈配合。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述两个或两个以上立体结构内均设有两块或两块以上相交的支撑板，且所有支撑板与立体结构的内壁过盈配合。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述两块或两块以上支撑板一体成型。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述第一封闭曲线为正多边形或椭圆形，所述第二封闭曲线或正多边形或椭圆形。
作为本实用新型的进一步优选方案，所述铺粉器为刮刀。
本实用新型的用于增材制造的支撑结构体，通过包括至少一个具有中空的立体结构，所述立体结构是以第一封闭曲线为顶部截面、以第二封闭曲线为底部截面而围成，所述立体结构内嵌设有至少一块支撑板，且支撑板与立体结构的内壁过盈配合，所述第一封闭曲线和第二封闭曲线均为具有第一对称轴和第二对称轴的轴对称图形，所述第一对称轴垂直于第二对称轴，且第一对称轴平行于铺粉器的运动方向，所述第一对称轴的长度大于第二对称轴的长度，使得本实用新型的支撑结构简单，而且由于具有中空的立体结构，立体结构嵌设有至少一块支撑板，不仅节约了材料，而且起到了很强的支撑作用，另外，由于立体结构的截面长轴平行于铺粉器的运动方向，这样可使得支撑结构更稳定，不易被刮刀刮变形。
附图说明
图1为本实用新型用于增材制造的支撑结构体提供的一实施例的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的透视图。
图中部件标记如下：
1、立体结构；2、支撑板；11、第一封闭曲线；12、第二封闭曲线。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。
用于增材制造的支撑结构体包括至少一个具有中空的立体结构1，所述立体结构1是以第一封闭曲线11为顶部截面、以第二封闭曲线12为底部截面而围成，所述立体结构1内嵌设有至少一块支撑板2，且支撑板2与立体结构1的内壁过盈配合，所述第一封闭曲线11和第二封闭曲线12均为具有第一对称轴和第二对称轴的轴对称图形，所述第一对称轴垂直于第二对称轴，且第一对称轴平行于铺粉器的运动方向，所述第一对称轴的长度大于第二对称轴的长度。
具体实施中，所述支撑装置包括两个或两个以上立体结构1时，所述两个或两个以上立体结构1自下而上依次拼接，且下一个立体结构1的第一封闭曲线11与上一个立体结构1的第二封闭曲线12完全重合。所述立体结构1内嵌设有两块或两块以上相交的支撑板2，且所有支撑板2与立体结构1的内壁过盈配合。如图1-图3所示，所述支撑结构由两个立体结构1自下而上依次拼接，在此需说明的是，所述支撑装置包含的立体结构1数量以及每个立体结构1的高度可根据支撑高度、支撑所需强度综合确定，在此不做一一介绍。
优选地，所述两块或两块以上支撑板2一体成型，以进一步保证支撑强度。
作为一种实施方式（如图1-图3所示），也为了更好地提高支撑强度，所述两个立体结构1内均设有两块或两块以上相交的支撑板2，且所有支撑板2与立体结构1的内壁过盈配合。
作为另一种实施方式，所述所有立体结构1中部分立体结构1内设有一块支撑板2，而部分立体结构1设有两块或两块以上相交的支撑板2，且位于最顶部的立体结构1未设有支撑板2，或者部分立体结构1设有两块或两块以上相交的支撑板2，部分立体结构1（如位于最顶部的立体结构1）未设有支撑板2。也就是说，可以根据支撑强度的不同要求，可选择性地考虑在每个立体结构1内是否嵌设有支撑板2，以及嵌设的支撑板2数量等等，在此不做一一例举。
优选地，所述每一个立体结构1的第一封闭曲线11面积小于第二封闭曲线12面积，这样可使得位于最上面的立体结构1的第一封闭曲线11面积较小，而下面的第二封闭曲线12较大，这样不仅保证了支撑强度，也便于支撑结构的去除。
具体实施中，所述立体结构1外套有一个或一个以上立体结构1，且外套的立体结构1和被外套的立体结构1之间的间隙大于或等于0，这样可以进一步提高支撑结构的支撑强度，在此需说明的是，外套的立体结构1和被外套的立体结构1之间的间隙大小可根据所需支撑强度而具体调整，例如，当需要较大支撑强度时，可使外套的立体结构1和被外套的立体结构1之间的间隙等于0，而需要较小支撑强度时，可使外套的立体结构1和被外套的立体结构1之间的间隙大于0，至于间隙具体数值可进一步根据支撑强度以及材料的利用而确定，如随着间隙地增大，可节约材料的使用，但支撑强度也会随之减弱。
具体实施中，所述第一封闭曲线11为正多边形或椭圆形，所述第二封闭曲线12或正多边形或椭圆形，例如，正多边形可以为正六边形、正八边形等等，所述铺粉器为刮刀，当然还可以为其它铺粉器件，在此不做一一例举。
以上实施例仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均应属于本实用新型的保护范围。应当指出，在不脱离本实用新型原理前提下的若干修改和修饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，包括至少一个具有中空的立体结构，所述立体结构是以第一封闭曲线为顶部截面、以第二封闭曲线为底部截面而围成，所述立体结构内嵌设有至少一块支撑板，且支撑板与立体结构的内壁过盈配合，所述第一封闭曲线和第二封闭曲线均为具有第一对称轴和第二对称轴的轴对称图形，所述第一对称轴垂直于第二对称轴，且第一对称轴平行于铺粉器的运动方向，所述第一对称轴的长度大于第二对称轴的长度。
2.根据权利要求1所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述支撑装置包括两个或两个以上立体结构时，所述两个或两个以上立体结构自下而上依次拼接，且下一个立体结构的第一封闭曲线与上一个立体结构的第二封闭曲线完全重合。
3.根据权利要求2所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述每一个立体结构的第一封闭曲线面积小于第二封闭曲线面积。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述立体结构外套有一个或一个以上立体结构，且外套的立体结构和被外套的立体结构之间的间隙大于或等于0。
5.根据权利要求4所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述立体结构内嵌设有两块或两块以上相交的支撑板，且所有支撑板与立体结构的内壁过盈配合。
6.根据权利要求4所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述两个或两个以上立体结构内均设有两块或两块以上相交的支撑板，且所有支撑板与立体结构的内壁过盈配合。
7.根据权利要求5或6所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述两块或两块以上支撑板一体成型。
8.根据权利要求7所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述第一封闭曲线为正多边形或椭圆形，所述第二封闭曲线为正多边形或椭圆形。
9.根据权利要求8所述的用于增材制造的支撑结构体，其特征在于，所述铺粉器为刮刀。
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| CN108585799A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-09-28 | 广东工业大学 | 一种新型陶瓷3d打印成型方法 |
| CN109570501A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-05 | 西安增材制造国家研究院有限公司 | 一种增材制造薄壁回转件防变形装置及其使用方法 |
| CN109702196A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-03 | 清华大学 | 针对工件的悬垂结构的金属增材制造方法 |
| CN113370524A (zh) * | 2021-05-15 | 2021-09-10 | 深圳市创必得科技有限公司 | 切片预处理3d模型对称加支撑方法 |
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