CN210548100U - 一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，包括底座基材，所述底座基材的上表面对称连接有支柱，支柱的一侧壁连接有端板，支柱的另一侧壁连接有侧板，所述端板的上端连接有锯齿纹，锯齿纹包括尖端和凹端，尖端和凹端间隔连接，尖端一侧的端板上等距离连接有第一横板。本金属3d打印支撑结构拓补优化装置，在底座基材的上表面连接有支柱，支柱为直角三棱柱结构，第一连接板和第二连接板分别与支柱的侧壁固定连接，支柱从四角对端板和侧板进行固定，加强连接结构牢固性，第一横板、第二横板和纵板上均开设有通孔结构，通孔结构包括第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，避免使用正方形和菱形等带有角度的形状。

Description

一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置

技术领域

本实用新型涉及3d打印技术领域，具体为一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置。

背景技术

增材制造(俗称3D打印)技术是一种新型的材料加工技术，其加工柔性大，可实现复杂结构的快速成形应用范围及广，在绝大多数增材制造的加工技术中，多数零件因存在悬空结构，如果没有支撑，则在打印时材料在堆积过程中会下坠，无法直接成形。因此，需要添加一定量的支撑作为零件的成形基础，支撑已成为绝大部分增材制造技术不可或缺的一项技术要素。传统的支撑结构通过交叉的网格之间会形成多个封闭的四面结构，一般情况下这个四面结构的周围薄壁面会被激光烧结形成稳定的支撑结构，四面结构包围的内部粉末就残存在里面，无形中浪费昂贵的金属粉末，增加了生产成本。

中国专利CN208628433U公开了一种用于3D打印的支撑结构，该支撑结构包含：支撑部分和底座基材；支撑部分的顶部表面与零件接触，支撑部分设置在底座基材上。其中，支撑部分由竖直设置的若干薄片层横向和纵向交叉形成；薄片层上设有若干通孔，且薄片层上距离其顶部和底部某一距离的区域内不设通孔。该实用新型的支撑结构能够将内部粉末清除，降低了打磨难度，同时降低了成本。

该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的问题，但是该申请中通孔的形状为正方形或菱形，正方形和菱形的均有角，容易存金属粉末，且正方形和菱形的牢固性不佳，支撑结构的稳定性不够，支撑架的上端为锯齿状，顶部与打印零件接触的面积小，锯齿状结构的尖端承受力较大，容易折弯。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，具有结构牢固，支撑稳定的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，包括底座基材，所述底座基材的上表面对称连接有支柱，支柱的一侧壁连接有端板，支柱的另一侧壁连接有侧板，所述端板的上端连接有锯齿纹，锯齿纹包括尖端和凹端，尖端和凹端间隔连接，尖端一侧的端板上等距离连接有第一横板，凹端一侧的端板上等距离连接有第二横板，端板的两侧对称连接有第一连接板，第一连接板之间的端板上开设有通孔结构，所述侧板的两端对称连接有第二连接板，侧板的上端连接有第一支撑板，第一支撑板的内侧连接有纵板，所述第一横板的上端连接有第二支撑板，第二支撑板和第二横板的上端连接有加固装置，所述加固装置包括外框架和支撑架，支撑架的两端分别与外框架的内壁固定连接，外框架的两侧分别与第二支撑板和第二横板的上端连接，外框架的两端分别与锯齿纹的侧壁连接。

优选的，所述第二连接板之间侧板和第二支撑板下方的第一横板上的同样开设有通孔结构。

优选的，所述第一横板和第二横板交错分布，纵板分别与第一横板和第二横板交叉连接。

优选的，所述通孔结构包括第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，第一圆孔和第二圆孔交错分布，第三圆孔位于第二圆孔的上方。

优选的，所述支柱为直角三棱柱结构，第一连接板和第二连接板分别与支柱的侧壁固定连接。

优选的，所述第二横板和纵板的上端齐平，第一横板高于第二横板和纵板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本金属3d打印支撑结构拓补优化装置，在底座基材的上表面连接有支柱，支柱为直角三棱柱结构，第一连接板和第二连接板分别与支柱的侧壁固定连接，支柱从四角对端板和侧板进行固定，加强连接结构牢固性，第一横板、第二横板和纵板上均开设有通孔结构，通孔结构包括第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔，避免使用正方形和菱形等带有角度的形状，减少边角存灰的可能，同时又最大化开孔，减轻自重，加快金属粉末导出，另外在第二支撑板的两侧连接加固装置，提高第二支撑支撑的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的侧视图；

图2为本实用新型的底座基材结构图；

图3为本实用新型的正视图；

图4为本实用新型的第一横板结构图；

图5为本实用新型的部分剖视图；

图6为本实用新型的俯视图；

图7为本实用新型的加固装置结构图。

图中：1、底座基材；11、支柱；2、端板；21、锯齿纹；211、尖端；212、凹端；22、第一连接板；23、通孔结构；231、第一圆孔；232、第二圆孔；233、第三圆孔；3、侧板；31、第二连接板；32、第一支撑板；4、第一横板；41、第二支撑板；5、第二横板；6、纵板；7、加固装置；71、外框架；72、支撑架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，包括底座基材1，底座基材1的上表面对称连接有支柱11，支柱11的一侧壁连接有端板2，支柱11的另一侧壁连接有侧板3，支柱11为直角三棱柱结构，第一连接板22和第二连接板31分别与支柱11的侧壁固定连接，支柱11从四角对端板2和侧板3进行固定，加强连接结构牢固性。

请参阅图3-5，端板2的上端连接有锯齿纹21，锯齿纹21包括尖端211和凹端212，尖端211和凹端212间隔连接，尖端211一侧的端板2上等距离连接有第一横板4，凹端212一侧的端板2上等距离连接有第二横板5，端板2的两侧对称连接有第一连接板22，第一连接板22之间的端板2上开设有通孔结构23，侧板3的两端对称连接有第二连接板31，侧板3的上端连接有第一支撑板32，第一支撑板32的内侧连接有纵板6，第一横板4和第二横板5交错分布，纵板6分别与第一横板4和第二横板5交叉连接，纵板6、第一横板4和第二横板5构成网状结构，起到支撑作用，第一横板4的上端连接有第二支撑板41，第二连接板31之间侧板3和第二支撑板41下方的第一横板4上的同样开设有通孔结构23，通孔结构23能减轻自重，减少材料的使用，同时能将金属粉末导出，通孔结构23包括第一圆孔231、第二圆孔232和第三圆孔233，第一圆孔231和第二圆孔232交错分布，第三圆孔233位于第二圆孔232的上方，第一圆孔231、第二圆孔232和第三圆孔233均为矩阵排列，第一圆孔231的直径大于第二圆孔232，第二圆孔232的直径大于第三圆孔233，第一圆孔231起主要导料作用，第二圆孔232和第三圆孔233辅助导出金属粉末，通过圆孔设计，避免角度产生，防止金属粉末存积，第二支撑板41和第二横板5的上端连接有加固装置7，第二横板5和纵板6的上端齐平，第一横板4高于第二横板5和纵板6，第二支撑板41与加工零件直接接触，减少接触面，方便取下加工零件，第二横板5和纵板6上同样开设有通孔结构23，加快金属粉末导出。

请参阅图6-7，加固装置7包括外框架71和支撑架72，支撑架72的两端分别与外框架71的内壁固定连接，外框架71的两侧分别与第二支撑板41和第二横板5的上端连接，外框架71的两端分别与锯齿纹21的侧壁连接，支撑架72为三角状结构，三角形稳定性更好，防止第二支撑板41的稳定性不够导致折弯。

工作过程：第一连接板22和第二连接板31分别与支柱11的侧壁固定连接，固定支撑结构的四面，在端板2和侧板3之间连接第一横板4、第二横板5和纵板6，再将第二支撑板41和第二横板5的上端连接加固装置7，使用时，加工零件与第二支撑板41的上端接触，第二支撑板41起到支撑加工零件的作用，加固装置7稳固第二支撑板41，防止第二支撑板41变形，支柱11从四角对端板2和侧板3进行固定，加强支撑装置整体结构的牢固性，多余的金属粉末通过通孔结构23导出。

综上所述：本金属3d打印支撑结构拓补优化装置，在底座基材1的上表面连接有支柱11，支柱11为直角三棱柱结构，第一连接板22和第二连接板31分别与支柱11的侧壁固定连接，支柱11从四角对端板2和侧板3进行固定，加强连接结构牢固性，第一横板4、第二横板5和纵板6上均开设有通孔结构23，通孔结构23包括第一圆孔231、第二圆孔232和第三圆孔233，避免使用正方形和菱形等带有角度的形状，减少边角存灰的可能，同时又最大化开孔，减轻自重，加快金属粉末导出，另外在第二支撑板41的两侧连接加固装置7，提高第二支撑板41支撑的稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，包括底座基材(1)，其特征在于：所述底座基材(1)的上表面对称连接有支柱(11)，支柱(11)的一侧壁连接有端板(2)，支柱(11)的另一侧壁连接有侧板(3)，所述端板(2)的上端连接有锯齿纹(21)，锯齿纹(21)包括尖端(211)和凹端(212)，尖端(211)和凹端(212)间隔连接，尖端(211)一侧的端板(2)上等距离连接有第一横板(4)，凹端(212)一侧的端板(2)上等距离连接有第二横板(5)，端板(2)的两侧对称连接有第一连接板(22)，第一连接板(22)之间的端板(2)上开设有通孔结构(23)，所述侧板(3)的两端对称连接有第二连接板(31)，侧板(3)的上端连接有第一支撑板(32)，第一支撑板(32)的内侧连接有纵板(6)，所述第一横板(4)的上端连接有第二支撑板(41)，第二支撑板(41)和第二横板(5)的上端连接有加固装置(7)，所述加固装置(7)包括外框架(71)和支撑架(72)，支撑架(72)的两端分别与外框架(71)的内壁固定连接，外框架(71)的两侧分别与第二支撑板(41)和第二横板(5)的上端连接，外框架(71)的两端分别与锯齿纹(21)的侧壁连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，其特征在于：所述第二连接板(31)之间侧板(3)和第二支撑板(41)下方的第一横板(4)上的同样开设有通孔结构(23)。

3.根据权利要求1所述的一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，其特征在于：所述第一横板(4)和第二横板(5)交错分布，纵板(6)分别与第一横板(4)和第二横板(5)交叉连接。

4.根据权利要求1所述的一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，其特征在于：所述通孔结构(23)包括第一圆孔(231)、第二圆孔(232)和第三圆孔(233)，第一圆孔(231)和第二圆孔(232)交错分布，第三圆孔(233)位于第二圆孔(232)的上方。

5.根据权利要求1所述的一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，其特征在于：所述支柱(11)为直角三棱柱结构，第一连接板(22)和第二连接板(31)分别与支柱(11)的侧壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种金属3d打印支撑结构拓补优化装置，其特征在于：所述第二横板(5)和纵板(6)的上端齐平，第一横板(4)高于第二横板(5)和纵板(6)。

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