立体打印方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种立体打印方法及系统，其中方法包括：建立各层切片对上层切片的支撑程度与多种填充密度的映射关系；对立体打印对象模型进行切片处理，得到多层切片；获取各层所述切片支撑上层切片的程度，并根据所述映射关系确定各层所述切片的填充密度；采用确定的填充密度对各层所述切片进行立体打印。本发明专利技术提供了一种平衡打印耗材与物体强度的立体打印方法，增加一种判断标准，根据各层切片与上下层切片的支撑关系选择合适的填充密度，既不浪费打印材料，也能提高打印质量，将打印时间控制在合理范围之内，并且增加打印成功概率，降低立体打印的成本。

【技术实现步骤摘要】
立体打印方法及系统
本专利技术涉及打印
，尤其涉及一种在节省材料的基础上提高打印质量的立体打印方法及系统。
技术介绍
立体打印技术是一种采用数字模型文件为基础，运用可粘和材料，通过逐层打印的方式来构造物体的打印方法；其可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件，可以简化生产制造过程，快速有效地生产出各种商品，因此近年来，立体打印得到了迅速的发展。在逐层打印过程中，采用材料的不同填充密度会得到不同的打印效果。例如，当填充密度较低时，可以加快打印速度，节约打印线材，但打印失败概率高；当填充密度较高时，可以增加打印成功概率，但打印时间长，打印材料消耗大。现有的立体打印技术中，打印物体时一般采用同一种填充密度。然而即使对于同一物体，由于其各个层级的面积和形状彼此不同，统一采用同一填充密度，也会带来一些问题。例如，如图1～3所示，依次为采用现有技术中打印方法第一实例时第n-1层切片、第n层切片和第n+1层切片的示意图，图中平行线条之间的间距大小表示填充密度的大小，当相互平行的线条之间的间距小时，线条分布密集，表示填充密度大，当相互平行的线条之间的间距大时，线条分布松散，表示填充密度小。在该物体的中心处有低洼部分，此处第n层表示在中心处出现图形突变的一层切片。如果统一采用低密度填充的方式进行逐层打印，会导致在打印中心低洼部分时，下面没有可依赖的支撑，打印材料会直接向下掉落，打印出来的物体会有残缺。又例如，如图4～6所示，依次为采用现有技术中打印方法第二实例时第n-1层切片、第n层切片和第n+1层切片的示意图，同样地，图中平行线条之间的间距大小表示填充密度的大小。在该物体的下方处有较大的图形形状变化，此处第n层切片为在下方出现图形突变的一层切片。如果统一采用低密度填充的方式进行逐层打印，会导致在打印突然出现的封闭部分时，下面没有任何可依赖的支撑，打印线材直接向下掉落，打印出来的物体有破洞。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种立体打印方法及系统，根据需要调整打印过程中的材料填充密度，既不浪费打印材料，也能提高打印质量。本专利技术实施例提供一种立体打印方法，包括如下步骤：建立各层切片对上层切片的支撑程度与多种填充密度的映射关系；对立体打印对象模型进行切片处理，得到多层切片；获取各层所述切片支撑上层切片的程度，并根据所述映射关系确定各层所述切片的填充密度；采用确定的填充密度对各层所述切片进行立体打印。优选地，所述映射关系为：所述待确定切片所对应的填充密度随所述待确定切片对上层切片的支撑程度增大而减小。优选地，所述待确定切片对上层切片的支撑程度随上层切片在所述待确定切片上的正投影与所述待确定切片的重合度增大而增大。优选地，所述映射关系为：所述待确定切片不能完全支撑所述上层切片时，所述待确定切片为非支撑切片，除所述非支撑切片之外的其他所述切片为支撑切片，所述支撑切片采用第一填充密度，所述非支撑切片采用第二填充密度，所述第一填充密度小于所述第二填充密度。优选地，确定各层所述切片的填充密度之前，还包括确定各层所述切片中突变切片的步骤，所述突变切片的判断标准为：当所述上层切片在所述待确定切片上的正投影存在未落入所述待确定切片内的无内部支撑区域，所述上层切片为突变切片；所述确定各层所述切片的填充密度，包括：确定各个所述突变切片的下方至少一层所述切片为非支撑切片，除所述非支撑切片之外的其他切片为支撑切片，所述支撑切片采用第一填充密度，所述非支撑切片采用第二填充密度。优选地，所述映射关系为：所述待确定切片和所述上层切片的外墙均不能完全支撑所述上层切片时，所述待确定切片为非支撑切片，除所述非支撑切片之外的其他所述切片为支撑切片，所述支撑切片采用第一填充密度，所述非支撑切片采用第二填充密度，所述第一填充密度小于所述第二填充密度；所述上层切片的外轮廓线向内缩进偏差值形成内轮廓线，所述外轮廓线和所述内轮廓线之间形成的区域为所述上层切片的外墙。优选地，根据立体打印的喷头口径和所述立体打印对象模型的形状确定所述偏差值。优选地，确定各层所述切片的填充密度之前，还包括确定各层所述切片中突变切片的步骤以及确定不能被外墙支撑的突变切片的步骤，其中：所述突变切片的判断标准为：当所述上层切片在所述待确定切片上的正投影存在未落入所述待确定切片内的无内部支撑区域，所述上层切片为突变切片。所述确定不能被外墙支撑的突变切片，包括如下子步骤：获取各层所述突变切片的内轮廓线形成的无外墙支撑区域；判断所述无内部支撑区域和所述无外墙支撑区域是否存在重叠区域，如果是，则所述突变切片不能被外墙支撑，否则所述突变切片能够被外墙支撑。优选地，所述确定各层所述切片的填充密度，包括：确定所述不能被外墙支撑的突变切片的下方至少一层所述切片为非支撑切片，除所述支撑切片之外的其他所述切片为支撑切片，所述支撑切片采用第一填充密度，所述非支撑切片采用第二填充密度。本专利技术实施例还提供一种立体打印系统，应用于所述的立体打印方法，所述系统包括：映射建立单元，用以建立各层切片对上层切片的支撑程度与多种填充密度的映射关系；切片单元，用以对立体打印对象模型进行切片处理，得到多层切片；填充密度确定单元，用以获取各层所述切片对上层切片的支撑程度，并根据所述映射关系确定各层所述切片的填充密度；打印单元，用以采用确定的填充密度对各层所述切片进行立体打印。本专利技术所提供的立体打印方法及系统具有下列优点：本专利技术提供了一种平衡打印耗材与物体强度的立体打印方法，增加一种判断标准，根据各层切片与上下层切片的支撑关系选择合适的填充密度，既不浪费打印材料，也能提高打印质量，将打印时间控制在合理范围之内，并且增加打印成功概率，降低立体打印的成本。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1是采用现有技术中打印方法打印第一实例时n-1层切片示意图；图2是采用现有技术中打印方法打印第一实例时n层切片示意图；图3是采用现有技术中打印方法打印第一实例时n+1层切片示意图；图4是采用现有技术中打印方法打印第二实例时n-1层切片示意图；图5是采用现有技术中打印方法打印第二实例时n层切片示意图；图6是采用现有技术中打印方法打印第二实例时n+1层切片示意图；图7是本专利技术一实施例的立体打印方法的流程图；图8是本专利技术一实施例的确定填充密度的流程图；图9是本专利技术另一实施例的确定填充密度的流程图；图10是本专利技术另一实施例的确定无内部支撑区域时的轮廓示意图；图11是本专利技术另一实施例的确定无外墙支撑区域时的轮廓示意图；图12是本专利技术另一实施例的确定不能被外墙支撑的突变切片时的轮廓示意图；图13是本专利技术一实施例的立体打印系统的结构示意图；图14是采用本专利技术中打印方法打印第一实例时n-1层切片示意图；图15是采用本专利技术中打印方法打印第一实例时n层切片示意图；图16是采用本专利技术中打印方法打印第一实例时n+1层切片示意图；图17是采用本专利技术中打印方法打印第二实例时n-1层切片示意图；图18是采用本专利技术中打印方法打印第二实例时n层切片示意图；图19是采用本专利技术中打印方法打印第二实例时n+1层切片示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体打印方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：建立各层切片对上层切片的支撑程度与多种填充密度的映射关系；对立体打印对象模型进行切片处理，得到多层切片；获取各层所述切片支撑上层切片的程度，并根据所述映射关系确定各层所述切片的填充密度；采用确定的填充密度对各层所述切片进行立体打印。

【技术特征摘要】
1.一种立体打印方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：建立各层切片对上层切片的支撑程度与多种填充密度的映射关系；对立体打印对象模型进行切片处理，得到多层切片；获取各层所述切片支撑上层切片的程度，并根据所述映射关系确定各层所述切片的填充密度；采用确定的填充密度对各层所述切片进行立体打印。2.根据权利要求1所述的立体打印方法，其特征在于，所述映射关系为：所述待确定切片所对应的填充密度随所述待确定切片对上层切片的支撑程度增大而减小。3.根据权利要求2所述的立体打印方法，其特征在于，所述待确定切片对上层切片的支撑程度随上层切片在所述待确定切片上的正投影与所述待确定切片的重合度增大而增大。4.根据权利要求2所述的立体打印方法，其特征在于，所述映射关系为：所述待确定切片不能完全支撑所述上层切片时，所述待确定切片为非支撑切片，除所述非支撑切片之外的其他所述切片为支撑切片，所述支撑切片采用第一填充密度，所述非支撑切片采用第二填充密度，所述第一填充密度小于所述第二填充密度。5.根据权利要求4所述的立体打印方法，其特征在于，确定各层所述切片的填充密度之前，还包括确定各层所述切片中突变切片的步骤，所述突变切片的判断标准为：当所述上层切片在所述待确定切片上的正投影存在未落入所述待确定切片内的无内部支撑区域，所述上层切片为突变切片；所述确定各层所述切片的填充密度，包括：确定各个所述突变切片的下方至少一层所述切片为非支撑切片，除所述非支撑切片之外的其他切片为支撑切片，所述支撑切片采用第一填充密度，所述非支撑切片采用第二填充密度。6.根据权利要求2所述的立体打印方法，其特征在于，所述映射关系包括：所述待确定切片和所述上层切片的外墙均不能完全支撑所述上层切片时，所述待确定切片为非支撑切片，除所述非支撑切片之外的其他所述切片为支撑切...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑾，
申请(专利权)人：英华达上海科技有限公司，英华达上海电子有限公司，英华达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31