一种三维打印的可打印性获取方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及三维打印技术领域，尤其涉及一种三维打印的可打印性获取方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 三维打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用液状、 粉状或片状的金属、塑料等材料，通过自下而上逐层打印的方式来构造物体的技术。
[0003] 三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等 领域被用于制造模型，后来逐渐用于一些产品的直接制造，当前已经有使用这种三维打印 技术打印而成的零部件。三维打印技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC)、汽 车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所 应用。
[0004] 在三维打印的设计过程中，先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维物体模 型"分区"成逐层的截面，即切片，从而指导打印机进行逐层打印；打印机通过读取横截面信 息，采用液状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘 合起来从而制造出一个实体。三维打印技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物体。
[0005] 在实际打印过程中，对于存在悬空部分的三维物体模型，由于材料粘滞特性的问 题，现有的三维打印方式无法正常地支撑并打印整个模型，即不可打印；因此，对于不可打 印的部分需要为三维物体模型增加额外的支撑以保证可打印性。因此，获取三维物体模型 的可打印性是三维打印过程中的关键问题。
【发明内容】
[0006] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种三维打印的可打印性获取方法 及系统，可以精确地获取三维打印系统的可打印性。
[0007] 本发明提出的一种三维打印的可打印性获取方法，包括：
[0008] S1、获取打印物体的三维网格模型；
[0009] S2、获取三维网格模型上任意一个节点的支撑参数值，其公式如下：
[0010] ( I ) P (A) = Pmax, AeS= {A I Ha= H min}；
[0011] ( II )P⑷=max{P(B)_LABX I ΘΑΒ| X α }，
[0012] A e S1= {Α|Ηα> Hmin}，B e S2= {Β|Ηβ< HJ ;
[0013] 其中，P(A)、Ρ (B)为三维网格模型上节点Α、节点B的支撑参数值，ΗΑ、ΗΒ为节点Α、 节点B在三维网格模型上的高度，L ab为连接节点A与节点B的边AB的长度，Θ 为边AB与 水平面之间的夹角，α为能量传递系数，Pmax为支撑参数值的最大值，Hmin为三维网格模型 上节点高度的最小值；
[0014] S3、根据预设的临界参数值Q与支撑参数值P(A)获取节点A的可打印性。
[0015] 优选地，在S3中，根据预设的临界参数值Q与支撑参数值P (A)获取节点A的可打 印性，具体包括：当P (A)彡Q时，节点A可打印；当P(A) < Q时，节点A不可打印。
[0016] 优选地，能量传递系数α与三维打印材料的粘滞特性相关；优选地，能量传递系 数α还与三维打印机的功能参数和/或打印参数相关；能量传递系数α还与打印经验值 相关；优选地，
【主权项】
1. 一种三维打印的可打印性获取方法，其特征在于，包括： 51、 获取打印物体的三维网格模型； 52、 获取三维网格模型上任意一个节点的支撑参数值，其公式如下： (I ) P ⑷=P眶，A e S，S = {A I Ha= H J ; (II ) P ⑷=max {P 〇) -Lab X I Θ ABI X α }， A e S1^S1= {A|Ha> HffliJ, B e S2, S2= {B|Hb<Ha}； 其中，P(A)、P (B)为三维网格模型上节点A、节点B的支撑参数值，HA、HB为节点A、节点 B在三维网格模型上的高度，Lab为连接节点A与节点B的边AB的长度，Θ 为边AB与水平 面之间的夹角，α为能量传递系数，Pmax为支撑参数值的最大值，Hmin为三维网格模型上节 点高度的最小值； 53、 根据预设的临界参数值Q与支撑参数值P (A)获取节点A的可打印性。
2. 根据权利要求1所述的三维打印的可打印性获取方法，其特征在于，在S3中，根据预 设的临界参数值Q与支撑参数值P (A)获取节点A的可打印性，具体包括：当P (A)彡Q时， 节点A可打印；当P (A) < Q时，节点A不可打印。
3. 根据权利要求1或2所述的三维打印的可打印性获取方法，其特征在于，能量传递系 数α与三维打印材料的粘滞特性相关；优选地，能量传递系数α还与三维打印机的功能参 数和/或打印参数相关；能量传递系数α还与打印经验值相关；优选地，
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的三维打印的可打印性获取方法，其特征在于， 临界参数值Q与三维打印材料的粘滞特性相关；优选地，临界参数值Q还与三维打印机 的功能参数和/或打印参数相关；优选地，临界参数值Q还与打印经验值相关；优选地，
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的三维打印的可打印性获取方法，其特征在于，获 取支撑参数值的公式如下： (II ) P ⑷=max {Ρ 〇) -Lab X I Θ ABI X α }， B e S2U S 3, S3= {BI LabS 2C}，其中，C为三维打印层的层厚； 和/或， (TI )P(A) = maxiP(R)-I""X I θ ,J
X α I ,
6. -种三维打印的可打印性获取模块，其特征在于，包括： 网格模型获取模块，用于获取打印物体的三维网格模型； 支撑参数获取模块，用于获取三维网格模型上任意一个节点的支撑参数值，其公式如 下.
A e S1= {A|HA>Hmin}，B e S2= {B|Hb<Ha}; 其中，P(A)、P (B)为三维网格模型上节点A、节点B的支撑参数值，HA、HB为节点A、节点 B在三维网格模型上的高度，Lab为连接节点A与节点B的边AB的长度，Θ 为边AB与水平 面之间的夹角，α为能量传递系数，Pmax为支撑参数值的最大值，Hmin为三维网格模型上节 点高度的最小值； 可打印性获取模块，用于根据预设的临界参数值Q与支撑参数值P (A)获取节点A的可 打印性。
7. 根据权利要求6所述的三维打印的可打印性获取模块，其特征在于，可打印性获取 模块具体用于：当P (A)彡Q时，节点A可打印；当P (A) < Q时，节点A不可打印。
8. 根据权利要求6或7所述的三维打印的可打印性获取模块，其特征在于，在支撑参数 获取模块中，获取支撑参数值的公式如下： (II ) P ⑷=max {Ρ 〇) -Lab X I Θ ABI X α }， B e S2U S 3, S3= {BI LabS 2C}，其中，C为三维打印层的层厚； 和/或，
9. 根据权利要求6-8中任一项所述的三维打印的可打印性获取模块，其特征在于，在 支撑参数获取模块中，能量传递系数α与三维打印材料的粘滞特性相关；优选地，能量传 递系数α还与三维打印机的功能参数和/或打印参数相关；能量传递系数α还与打印经 验值相关；优选地，
10. 根据权利要求6-9中任一项所述的三维打印的可打印性获取方法，其特征在于，在 可打印性获取模块中，临界参数值Q与三维打印材料的粘滞特性相关；优选地，临界参数值 Q还与三维打印机的功能参数和/或打印参数相关；优选地，临界参数值Q还与打印经验值 相关；优选地，
【专利摘要】本发明公开了一种三维打印的可打印性获取方法及系统，包括：获取打印物体的三维网格模型，获取三维网格模型上任意一个节点的支撑参数值，根据预设的临界参数值与支撑参数值获取该节点的可打印性。本发明中，通过为物体的三维网格模型上的每个节点赋予一个支撑参数用于衡量节点的支撑稳定性，根据能量传递思想来获取三维网格模型上所有节点的支撑参数值，再根据预设的打印临界值和获取的支撑参数值之间的关系用于判断该节点是否具有可打印性，可以精确地获取三维打印系统的可打印性。
【IPC分类】B29C67-00
【公开号】CN104527078
【申请号】CN201510033285
【发明人】王士玮, 刘利刚, 王康, 张鹏, 杨周旺
【申请人】合肥阿巴赛信息科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月22日