3D打印平台零件的支撑结构制造技术

本实用新型专利技术涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印平台零件的支撑结构，设于平台零件的下方，包括板状支撑体、内缘环状支撑体和外缘环状支撑体，板状支撑体与平台零件的底面垂直接触且沿底面的径向设置，内缘环状支撑体与平台零件底面的内缘垂直接触且沿内缘的周向设置，外缘环状支撑体与平台零件底面的外缘垂直接触且沿外缘的周向设置。板状支撑体使得平台零件在收缩趋势方向上具有较高的结构刚度，可有效控制平台零件底层的热收缩，内缘环状支撑体和外缘环状支撑体增加了平台零件底层在内缘和外缘处的厚度，能够有效分散热应力。从而可有效增强初始成形的底层结构强度，改善约束裂纹萌生，防止打印成形过程中平台零件底层发生开裂。

Support structure of 3D printing platform parts

【技术实现步骤摘要】
3D打印平台零件的支撑结构
本技术涉及3D打印
，尤其涉及一种3D打印平台零件的支撑结构。
技术介绍
在3D打印
，平台零件是一类呈水平置放的平台状结构，沿竖直方向具有一定厚度，中心具有上下贯通的通孔，因此具有内缘和外缘。在成形大尺寸平台零件时，易发生底层开裂的现象，这是由于在成形前几层，刚刚成形的零件厚度极低，且由于热扩散的原因，刚成形的零件致密度不高，更容易在多次重熔后在热应力的作用发生收缩，容易在类似缺口处萌生初始裂纹，收缩产生的热应力则容易集中在内缘和外缘处，形成缺口敏感区。目前，3D打印零件模型时生成的常规支撑结构用于大尺寸平台零件成形时，无法有效在缺口处改善约束裂纹萌生，无法有效控制初始成形的薄层的收缩。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够对平台零件的底层进行有效支撑的3D打印平台零件的支撑结构，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种3D打印平台零件的支撑结构，设于平台零件的下方，包括板状支撑体、内缘环状支撑体和外缘环状支撑体，板状支撑体与平台零件的底面垂直接触且沿底面的径向设置，内缘环状支撑体与平台零件底面的内缘垂直接触且沿内缘的周向设置，外缘环状支撑体与平台零件底面的外缘垂直接触且沿外缘的周向设置。优选地，板状支撑体具有沿竖直方向依次相连的第一接触部、第一断裂部和第一主体部，第一接触部与平台零件的底面相接触，第一主体部沿竖直方向延伸的高度大于第一接触部沿竖直方向延伸的高度，板状支撑体的厚度在靠近第一断裂部处呈收缩趋势且在第一断裂部处达到最小值。优选地，板状支撑体设有多个，所有板状支撑体在平台零件的底面上沿周向等间隔地分布。优选地，内缘环状支撑体具有沿竖直方向依次相连的第二接触部、第二断裂部和第二主体部，第二接触部与平台零件底面的内缘相接触，第二主体部沿竖直方向延伸的高度大于第二接触部沿竖直方向延伸的高度，内缘环状支撑体的厚度在靠近第二断裂部处呈收缩趋势且在第二断裂部处达到最小值。优选地，内缘环状支撑体的内侧面在竖直方向上具有相同的直径，内缘环状支撑体的外侧面在靠近第二断裂部处呈收缩趋势。优选地，内缘环状支撑体的内侧面的直径与平台零件底面的内缘直径相等。优选地，外缘环状支撑体具有沿竖直方向依次相连的第三接触部、第三断裂部和第三主体部，第三接触部与平台零件底面的外缘相接触，第三主体部沿竖直方向延伸的高度大于第三接触部沿竖直方向延伸的高度，外缘环状支撑体的厚度在靠近第三断裂部处呈收缩趋势且在第三断裂部处达到最小值。优选地，外缘环状支撑体的外侧面在竖直方向上具有相同的直径，外缘环状支撑体的内侧面在靠近第三断裂部处呈收缩趋势。优选地，外缘环状支撑体的外侧面的直径与平台零件底面的外缘直径相等。与现有技术相比，本技术具有显著的进步：本技术的3D打印平台零件的支撑结构，通过板状支撑体形成对平台零件底层在竖直方向(即平台零件底层的收缩趋势方向)上的支撑，使得平台零件底层在收缩趋势方向上具有较高的结构刚度，可有效控制平台零件4底层的热收缩；同时，通过内缘环状支撑体和外缘环状支撑体分别形成对平台零件底层的内缘和外缘在竖直方向上的支撑，增加平台零件底层在内缘和外缘处的厚度，能够有效分散热应力。由此，本技术的支撑结构能够有效增强3D打印平台零件初始成形的底层结构强度，改善约束裂纹萌生，防止打印成形过程中平台零件底层发生开裂，保证平台零件产品结构强度和精度，尤其能够适用于大尺寸平台零件的支撑。且该支撑结构可以在平台零件打印成形前先打印成形，只需额外消耗少量的原材料即可加工获得。附图说明图1是本技术实施例的3D打印平台零件的支撑结构支撑平台零件的示意图。图2是图1的断面示意图。图3是本技术实施例的3D打印平台零件的支撑结构中板状支撑体支撑平台零件的示意图。图4是本技术实施例的3D打印平台零件的支撑结构中板状支撑体的结构示意图。图5是本技术实施例的3D打印平台零件的支撑结构中内缘环状支撑体的结构示意图。图6是本技术实施例的3D打印平台零件的支撑结构中外缘环状支撑体的结构示意图。其中，附图标记说明如下：1、板状支撑体11、第一接触部12、第一断裂部13、第一主体部2、内缘环状支撑体21、第二接触部22、第二断裂部23、第二主体部3、外缘环状支撑体31、第三接触部32、第三断裂部33、第三主体部4、平台零件41、底面42、内缘43、外缘具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本技术，而并非对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1至图6所示，本技术3D打印平台零件的支撑结构的一种实施例。平台零件是一类呈水平置放的平台状结构，沿竖直方向具有一定厚度，中心具有上下贯通的通孔，因此具有内缘和外缘。在利用3D打印技术打印成形的过程中，初始成形的底层容易因热收缩而产生裂纹，影响产品结构强度。平台零件底层的收缩趋势方向为平台零件底面边界的垂直方向，亦即竖直方向；收缩产生的热应力则主要集中在平台零件的内缘和外缘处，形成缺口敏感区。本实施例的3D打印平台零件的支撑结构设置在平台零件底层收缩趋势方向上以及平台零件的内缘和外缘处，用于加强平台零件在收缩趋势方向上的结构刚度，以避免平台零件底层发生热收缩，并增加平台零件在缺口敏感区处的厚度，以分散热应力，从而达到增强初始成形的底层结构强度的目的。参见图1和图2，本实施例的3D打印平台零件的支撑结构设于平台零件4的下方，在打印成形时，可以先打印成形该支撑结构，再打印成形平台零件4。本实施例的3D打印平台零件的支撑结构包括板状支撑体1、内缘环状支撑体2和外缘环状支撑体3，板状支撑体1与平台零件4的底面41垂直接触且沿底面41的径向设置，内缘环状支撑体2与平台零件4底面41的内缘42垂直接触且沿内缘42的周向设置，外缘环状支撑体3与平台零件4底面41的外缘43垂直接触且沿外缘43的周向设置。本文中，竖直方向即为平台零件4由下至上逐层打印的方向，平台零件4底面41的径向是指平台零件4中心通孔的直径延伸方向，平台零件4底面41的内缘42是指平台零件4的底面41靠近平台零件4中心通孔的内边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印平台零件的支撑结构，设于平台零件(4)的下方，其特征在于，包括板状支撑体(1)、内缘环状支撑体(2)和外缘环状支撑体(3)，所述板状支撑体(1)与所述平台零件(4)的底面(41)垂直接触且沿所述底面(41)的径向设置，所述内缘环状支撑体(2)与所述平台零件(4)底面(41)的内缘(42)垂直接触且沿所述内缘(42)的周向设置，所述外缘环状支撑体(3)与所述平台零件(4)底面(41)的外缘(43)垂直接触且沿所述外缘(43)的周向设置。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印平台零件的支撑结构，设于平台零件(4)的下方，其特征在于，包括板状支撑体(1)、内缘环状支撑体(2)和外缘环状支撑体(3)，所述板状支撑体(1)与所述平台零件(4)的底面(41)垂直接触且沿所述底面(41)的径向设置，所述内缘环状支撑体(2)与所述平台零件(4)底面(41)的内缘(42)垂直接触且沿所述内缘(42)的周向设置，所述外缘环状支撑体(3)与所述平台零件(4)底面(41)的外缘(43)垂直接触且沿所述外缘(43)的周向设置。2.根据权利要求1所述的3D打印平台零件的支撑结构，其特征在于，所述板状支撑体(1)具有沿竖直方向依次相连的第一接触部(11)、第一断裂部(12)和第一主体部(13)，所述第一接触部(11)与所述平台零件(4)的底面(41)相接触，所述第一主体部(13)沿竖直方向延伸的高度大于所述第一接触部(11)沿竖直方向延伸的高度，所述板状支撑体(1)的厚度在靠近所述第一断裂部(12)处呈收缩趋势且在所述第一断裂部(12)处达到最小值。3.根据权利要求1所述的3D打印平台零件的支撑结构，其特征在于，所述板状支撑体(1)设有多个，所有所述板状支撑体(1)在所述平台零件(4)的底面(41)上沿周向等间隔地分布。4.根据权利要求1所述的3D打印平台零件的支撑结构，其特征在于，所述内缘环状支撑体(2)具有沿竖直方向依次相连的第二接触部(21)、第二断裂部(22)和第二主体部(23)，所述第二接触部(21)与所述平台零件(4)底面(41)的内缘(42)相接触，所述第二主体部(23)沿竖直...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金涛，毛丽，刘建业，
申请(专利权)人：上海汉邦联航激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31