[发明专利]一种基于层构建填充结构的3D打印方法

说明书

本申请的目的是提供一种基于层构建填充结构的3D打印方法，本申请通过获取待打印模型，基于所述待打印模型生成壳模型；在所述壳模型的外围生成外包盒子，并在所述外包盒子中根据所述待打印模型的结构参数确定每一层的填充图形，得到所述外包盒子的填充模型，其中，所述填充图形呈周期性变化；将所述外包盒子的填充模型和所述壳模型取交，得到所述待打印模型的填充结构并打印，即根据待打印模型的自身结构特点确定每一层的所述填充图形，从而得到所述待打印模型的填充结构，具有较高的稳定性，不仅减少了材料的使用，使得3D打印出来的模型质量更轻，并且具有良好的自支撑性，保证了一定的结构强度。

技术领域

本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种基于层构建填充结构的3D打印方法。

背景技术

现有技术中，3D打印(或增材制造)技术的进步使我们能够制造出任意复杂的3D模型。目前，很多材料已经被应用于3D打印中，比如塑料、金属等。然而，一些材料的成本仍然很高，特别是金属材料。因此，减少使用印刷材料的研究是一个热点和活跃的研究课题。

其中，对待打印模型内部进行结构填充是一种简单直接的减少打印材料的方法，现有多种填充结构已经集成在商业打印软件中，如三角形、六边形、四边形等。用户只需给出一个中空厚度，然后建立特定厚度的壳体模型，再填充这些内部结构，就可实现在保持一定结构强度的同时减少打印材料。然而，这种方法难以为非专业用户选择合适的填充比来平衡材料使用和结构强度。因此，有必要提出一种自动化方法，不仅可以减少材料的使用，同时还可以保持一定的结构强度。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种基于层构建填充结构的3D打印方法，以解决现有技术中如何实现自动化控制3D打印结构在减少材料使用的同时保证结构强度的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于层构建填充结构的3D打印方法，包括：

获取待打印模型，基于所述待打印模型生成壳模型；

在所述壳模型的外围生成外包盒子，并在所述外包盒子中根据所述待打印模型的结构参数确定每一层的填充图形，得到所述外包盒子的填充模型，其中，所述填充图形呈周期性变化；

将所述外包盒子的填充模型和所述待打印模型取交，得到所述待打印模型的填充结构并打印。

进一步地，上述3D打印方法中，在所述壳模型的外围生成外包盒子，并在所述外包盒子中根据所述待打印模型的结构参数确定每一层的填充图形，得到所述外包盒子的填充模型，其中，所述填充图形呈周期性变化，还包括：

在所述外包盒子中预置第一层填充图形；

根据所述待打印模型的结构参数在第一层填充图形的基础上确定其他层的所述填充图形，得到所述外包盒子的填充模型。

进一步地，上述3D打印方法中，根据所述待打印模型的结构参数在第一层填充图形的基础上确定其他层的所述填充图形，得到所述外包盒子的填充模型，还包括：

所述第一层填充图形为正六边形网格；

其他层的所述填充图形在所述第一层填充图形的基础上随着层数的增加从所述第一层填充图形中的每个正六边形的顶点出发沿着每个所述顶点所在的三个边移动到达相邻顶点形成三角形网格后，继续移动直至形成所述正六边形网格，依序循环确定其他层的所述填充图形，得到所述外包盒子的填充模型。

进一步地，上述3D打印方法中，所述其他层的所述填充图形在所述第一层填充图形的基础上随着层数的增加从所述第一层填充图形中的每个正六边形的顶点出发沿着每个所述顶点所在的三个边移动到达相邻顶点形成三角形网格后，继续移动直至形成所述正六边形网格，依序循环确定其他层的所述填充图形，得到所述外包盒子的填充模型，还包括：

根据所述打印模型的结构参数确定预置速度。