[發明專利]一種激光增材制造方法及系統

在審

• 申請號: 201810018906.4
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108262970A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 張李超;張楠;陳錦鋒;趙祖燁;史玉升
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/135;B29C64/153;B33Y50/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種激光增材制造方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取制造物體的三維立體模型；

根據設定的高度閾值對所述三維立體模型進行切片，得到多個切片位圖，所述切片位圖包括多個像素點；

判斷各所述像素點在所述三維立體模型中的位置，得到各所述像素點對應的位置信息；

根據各所述像素點對應的位置信息標記各所述像素點的灰度值；

根據各所述像素點的灰度值計算各所述像素點的激光功率；

根據各所述像素點的激光功率對各所述像素點所在的區域進行掃描打印，得到對應所述制造物體的三維打印模型。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述根據各所述像素點對應的位置信息標記各所述像素點的灰度值，具體包括：

通過掃描線填充算法判斷各所述像素點是否在所述三維立體模型內部；

若否，則標記所述像素點的灰度值為0；

若是，則判斷各所述像素點與所述切片位圖中三角面片的最短距離是否小于設定的壁厚閾值；所述三角面片為所述切片位圖的三個頂點連接構成的區域；

若是，則標記所述像素點的灰度值為255；

若否，則判斷各所述像素點是否位于所述三維立體模型的空間微結構內部；

若是，則標記所述像素點的像素值為255；

若否，則標記所述像素點的像素值為0。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，根據各所述像素點的激光功率對各所述像素點所在的區域進行掃描打印，得到對應所述制造物體的三維打印模型，具體包括：

計算相鄰所述像素點之間的距離，得到距離信息；

獲取每個所述像素點的掃描時間，得到掃描時間；

根據所述激光功率、距離信息以及掃描時間對各所述像素點所在的區域進行掃描打印，得到對應所述制造物體的三維打印模型。

4.根據權利要求2所述方法，其特征在于，根據所述三維立體模型的內部填充結構的域函數判斷各所述像素點是否位于所述三維立體模型的空間微結構內部。

5.一種激光增材制造系統，其特征在于，所述系統包括：

獲取模塊，用于獲取制造物體的三維立體模型；

切片模塊，用于根據設定的高度閾值對所述三維立體模型進行切片，得到多個切片位圖，所述切片位圖包括多個像素點；

判斷模塊，用于判斷各所述像素點在所述三維立體模型中的位置，得到各所述像素點對應的位置信息；

標記模塊，用于根據各所述像素點對應的位置信息標記各所述像素點的灰度值；

計算模塊，用于根據各所述像素點的灰度值計算各所述像素點的激光功率；

掃描打印模塊，用于根據各所述像素點的激光功率對各所述像素點所在的區域進行掃描打印，得到對應所述制造物體的三維打印模型。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述標記模塊具體包括：

第一判斷單元，用于通過掃描線填充算法判斷各所述像素點是否在所述三維立體模型內部；

第一標記單元，與所述第一判斷單元連接，用于當所述像素點在所述三維立體模型外部時，標記所述像素點的灰度值為0；

第二判斷單元，與所述第一判斷單元連接，用于當所述像素點在所述三維立體模型內部時，判斷各所述像素點與所述切片位圖中三角面片的最短距離是否小于設定的壁厚閾值；所述三角面片為所述切片位圖的三個頂點連接構成的區域；

第二標記單元，與所述第二判斷單元連接，用于當所述像素點與所述切片位圖中三角面片的最短距離小于設定的壁厚閾值時，標記所述像素點的灰度值為255；

第三判斷單元，與第二判斷單元連接，用于當所述像素點與所述切片位圖中三角面片的最短距離大于設定的壁厚閾值時，判斷各所述像素點是否位于所述三維立體模型的空間微結構內部；

第三標記單元，與所述第三判斷單元連接，用于當所述像素點位于所述三維立體模型的空間微結構內部時，標記所述像素點的像素值為255；

第四標記單元，與所述第三判斷單元連接，用于當所述像素點位于所述三維立體模型的空間微結構外部時，標記所述像素點的像素值為0。