[發明專利]在3D打印期間在模型上提供力補償點的系統和方法

有效

• 申請號: 201680057776.4
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN108136676B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: J·特勞肯斯;G·艾格斯
• 申請（專利權）人: 物化股份有限公司
• 主分類號: B29C64/40
• 分類號: B29C64/40;B33Y50/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅

公開了用于向3D打印模型生成輔助結構點的系統和方法。輔助結構點可以用于向3D模型添加輔助結構，其補償在3D打印過程期間作用在模型上或模型內的力，以確保成功的構建過程。

相關申請的交叉引用

本申請要求以下項的權益和優先權：(1)于2015年8月30日提交的美國臨時申請No.62/211,868；以及(2)于2016年8月31日提交的美國臨時申請No.62/211,876。上面引用的申請中的每一個通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本申請涉及增材制造中的支撐生成。更特別地，本申請涉及用于生成輔助結構點的系統和方法，該輔助結構點用于向3D模型添加輔助結構，以便補償在3D打印過程期間作用在模型上或模型內的力。

背景技術

在增材制造(通常被稱為3D打印)中，對象被打印成一系列層。這些對象通常被創建為提供給3D打印系統供打印的3D計算機模型。在某些類型的3D打印技術中和/或在某些模型幾何形狀中，必須向模型添加附加結構，以便其有效且準確地被制造(例如，被3D打印)。這些輔助結構有時被稱為支撐件。用于確定如何以及在何處添加這些輔助結構的現有解決方案是不充分的。一些現有解決方案是不充分的，因為它們通常非常耗時實現，特別是它們通常向打印/制造過程添加了大量時間。其他的現有解決方案在各種使用情況下易于出錯。因此，需要用于生成輔助結構點的改進技術。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種向3D模型生成輔助結構點的方法。該方法可以包括選擇用于考慮的層以及計算在層中有效的力。然后可以確定3D模型的切片部分的重心。該方法還包括將由作用在層中或層上的力引起的動量與由已經存在于3D模型的切片部分上的輔助結構點的保持力引起的動量進行比較。當由保持力引起的動量小于由作用在層中的力引起的動量時，可以生成輔助結構點。

附圖說明

圖1是增材制造系統環境的高級視圖。

圖2是示出了圖1中所示的計算機系統之一的各種組件的高級框圖。

圖3是3D打印過程的圖示。

圖4A和圖4B提供了可以根據一個或多個實施例被使用的3D打印系統的示例。

圖5A至圖5C是3D打印機配置的附加示例，包括可以根據一個或多個實施例被使用的自下而上的基于樹脂的3D打印系統。

圖6圖示了用于標識需要利用輔助結構延伸的3D模型上的一組點以補償在構建過程期間作用在模型上的力的過程的流程圖。

圖7是圖示了用于確定不是自支撐的部分區域并且為這些區域生成支撐件的一個過程的流程圖。

圖8是圖6中所示的動量計算的更詳細視圖。

圖9A是可以添加輔助結構以便能夠使用3D打印系統成功打印對象的3D打印樹的圖示。

圖9B是圖9中所示的樹的圖示，示出了支撐件和介入在樹對象上的切片的切片平面。

圖9C是圖9B中所示的橫截面和支撐件的圖示，連同對輔助結構的保持力的描繪。

圖9D是來自圖9B的切片的自頂向下視圖，其示出了根據一個或多個實施例的切片部分的計算的附加輔助結構點和潛在支撐區域。

具體實施方式

本申請的實施例涉及解決由發明人已經標識的本領域中的各種問題的系統和方法。發明人已經認識到需要用于生成輔助結構的改進技術來解決在對象的3D打印中經常遇到的各種問題。例如，通常需要輔助結構來支撐模型中不自支撐的區域。這些不自支撐的區域在這種3D打印過程中傾向于斷裂和/或變形。