[發(fā)明專利]一種熔融沉積3D打印成型分層切片方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110547856.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN113191014A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂寧;歐陽雪峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F113/10;G06F119/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種熔融沉積3D打印成型分層切片方法，涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域；它的方法如下：步驟一：STL數(shù)據(jù)模型優(yōu)化建模；步驟二：3D打印切片自適應(yīng)分層算法；步驟三：3D打印路徑規(guī)劃優(yōu)化算法：首先對(duì)模型進(jìn)行應(yīng)力分析，判斷各區(qū)域的受力情況，然后根據(jù)各部分的受力情況，進(jìn)行填充路徑規(guī)劃，在應(yīng)力大的區(qū)域加大填充密度，在應(yīng)力小的區(qū)域減小填充密度，以達(dá)到受力均勻的效果，最后對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃，減少空程路徑；本發(fā)明采用自適應(yīng)分層有效解決零件表面的臺(tái)階效應(yīng)問題，對(duì)切片后的每層進(jìn)行路徑規(guī)劃工作，保證打印件上階梯誤差均勻分布，降低階梯誤差；有效的提高了打印的精度，能達(dá)到受力均勻的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熔融沉積3D打印成型分層切片方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的需求變得多樣化、個(gè)性化，依靠以往單一生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足人們的需求，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)完美的解決了這個(gè)問題。3D打印即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造，運(yùn)用粉末狀金屬或者塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。目前3D打印技術(shù)已經(jīng)普及到各行各業(yè)，包括軍事、航空、工業(yè)、建筑、醫(yī)學(xué)、教育科研等領(lǐng)域。

3D打印仍有很多不足之處，其中最主要的有兩個(gè)方面，其一是制件精度問題，3D打印制件的精度一直有待優(yōu)化，如何消除階梯效應(yīng)也是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)問題；其二是制件的強(qiáng)度問題，考慮到目前制件均是按照均勻填充的方式進(jìn)行填充，各部分受力不均勻問題，設(shè)計(jì)出一種非均勻填充方式，在受力大的部分填充密度增大，受力小的部分填充密度減小，也是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有的3D打印存在的不足的問題；本發(fā)明的目的在于提供一種熔融沉積3D打印成型分層切片方法。

本發(fā)明的一種熔融沉積3D打印成型分層切片方法，它的方法如下：

步驟一：STL數(shù)據(jù)模型優(yōu)化建模：

選擇STL模型存儲(chǔ)模式，對(duì)STL文件數(shù)據(jù)進(jìn)行去冗余工作，然后對(duì)STL模型進(jìn)行拓?fù)渲亟ǎ?/p>

步驟二：3D打印切片自適應(yīng)分層算法：

首先對(duì)STL打印模型進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一種多目標(biāo)優(yōu)化的自適應(yīng)分層算法，來確定當(dāng)前層的打印厚度，然后建立擠出頭擠出量、層厚以及打印速度三者之間的數(shù)學(xué)模型；

步驟三：3D打印路徑規(guī)劃優(yōu)化算法：

首先對(duì)模型進(jìn)行應(yīng)力分析，判斷各區(qū)域的受力情況，然后根據(jù)各部分的受力情況，進(jìn)行填充路徑規(guī)劃，在應(yīng)力大的區(qū)域加大填充密度，在應(yīng)力小的區(qū)域減小填充密度，以達(dá)到受力均勻的效果，最后對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃，減少空程路徑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

一、采用自適應(yīng)分層有效解決零件表面的臺(tái)階效應(yīng)問題，對(duì)切片后的每層進(jìn)行路徑規(guī)劃工作，保證打印件上階梯誤差均勻分布，降低階梯誤差；

二、有效的提高了打印的精度，能達(dá)到受力均勻的效果。

附圖說明

為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本發(fā)明。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。本說明書附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。