The invention relates to a method for obtaining structural design parameters in a layer by layer manufacturing process. The method of obtaining the structure design parameters including the following steps: firstly, layer by layer manufacturing with different length of hanging structure, until the structure collapsed; then, the collapse of the observation position, get the hanging length. The method of acquiring design parameters of the present invention provides a structure layer in the printing process, operation is simple, the arch structure print, can effectively calculate and demonstrate the maximum overhanging structure can be suspended and print without support and the maximum tilt angle, accurate, according to the invention, we can establish a series of standards and design add support for 3D standard design standard, fill the blank printing process.
【技术实现步骤摘要】
一种获取结构设计参数的方法
本专利技术属于材料的性能检测、三维产品的制造和设计领域,具体涉及一种获取3D打印过程中悬空长度、最大倾斜角度等结构设计参数的方法。
技术介绍
逐层制造技术应用广泛,其中3D打印技术是快速成型技术的一种,它是一种以三维模型为基础,运用金属粉末或者塑料等可粘合材料,通过逐层扫描,层层堆垛的方式来构造出立体三维零件的技术。该技术结合了CAD/CAM、光学、数控及材料科学等各类学科,应用领域非常广泛,在珠宝、医疗、鞋类、工业设计、建筑、航空航天、汽车、教育等都有应用前景。就理论上而言,3D打印技术可以制造任意复杂结构的工件,但是受到加工工艺、工件材料、几何特征和技术原理等的约束,在制作一些悬垂结构和倾斜结构时,悬垂长度过大或倾斜角度过大可能不能够进行直接的打印,必须要添加支撑。如果结构内部过于复杂,添加的支撑将无法进行有效的去除,造成打印的失败。所以在模型的设计上需要针对SLM技术的一些工艺特点制定出相应约束性的设计原则和方法。如在激光选区熔化(SLM)技术和激光选区烧结(SLS)技术中,打印的最小薄壁件不能超过单束激光的光斑直径等。对于悬垂结构在不同合金材料下,能悬空且不加支撑的最大长度没有相应的理论设计依据,更多的是凭经验去设定。当前,3D打印技术的所有工艺制作悬垂结构可悬空打印的最大长度的评判方法均是根据设备厂家根据自身的加工经验制定,不论何种材料,往往都是一个简单的经验值,如EOS公司的设备打印金属材料时,不论哪种材料,最大倾斜角度不大于30°,悬空打印尺寸为2mm等,但真正打印的时候,往往这个值是不准确的。根据设备厂家经验得出 ...
【技术保护点】
一种获取结构设计参数的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)首先,逐层制造具有不同悬空长度的结构,直至所述结构发生塌陷;(2)然后,观测发生塌陷的位置,获取悬空长度。
【技术特征摘要】
1.一种获取结构设计参数的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)首先,逐层制造具有不同悬空长度的结构,直至所述结构发生塌陷;(2)然后,观测发生塌陷的位置,获取悬空长度。2.根据权利要求2所述的获取结构设计参数的方法,其特征在于,所述具有不同悬空长度的结构为拱形结构或倒梯形结构。3.根据权利要求2所述的获取结构设计参数的方法,其特征在于,所述不同悬空长度的结构为拱形结构时,获取塌陷位置与圆心的连线与水平方向的夹角α,通过所述夹角α或α的变形、层厚t和悬空长度L的几何关系,计算出悬空长度L。4.根据权利要求3所述的获取结构设计参数的方法,其特征在于,所述悬空长度L通过如下公式进行计算:L=t×tanα。5.根据权利要求3或4所述的获取结构设计参数的方法,其特征在于,所述夹角α的变形是指90°-α或180°-α。6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹玄扬,周朝辉,李晓庚,
申请(专利权)人:长沙新材料产业研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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