一种3D打印可变层厚的切边方法技术

本发明专利技术提供了一种3D打印可变层厚的切边方法，包括以下步骤：1)导入三维模型，修复模型表面的缺陷，去除模型的干涉部分，对模型进行阵列切片，将所述三维模型切成等厚度的片层，得到每一层的2D封闭多边形；2)使用切片软件对所述三维模型的任意一端到另一端的相邻边的2D封闭多边形进行计算，并判断2个所述2D封闭多边形的重合度；3)开始识别判断；4)重复步骤3)的的动作，至所有的所述2D封闭多边形都判断完毕，产生新的在曝光深度允许范围内的切片数据；5)通过新的切片数据进行3D打印，打印过程中通过联动电机控制每层材料的厚度。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印可变层厚的切边方法
本专利技术涉及3D打印的
，具体而言，涉及一种3D打印可变层厚的切边方法。
技术介绍
近几十年来，随着增材制造技术的不断发展，从而在社会中发挥着越来越重要的作用。3D打印以一种数字化三维模型文件为基础，运用切片软件将三维几何模型切分成若干层一定厚度的薄片。对于3D打印模型，切层的厚度越薄，打印精度相对越高，但是所需时间也相对更长；切片厚度过厚，打印时间较少，但模型打印精度降低。对于3D打印技术成型来说，外轮倾斜度较大时，经过若干层叠加成型后，在斜边上会形成“阶梯效应”，并且层厚越厚“阶梯效应”越明显。对于没有倾斜的外轮廓则不会产生“阶梯效应”，此时可以运用较厚层厚打印，增加效率。为了保证模型打印精度并且兼顾效率，需要一种新的切片方法来实现打印精度和效率的最佳方案。
技术实现思路
基于此，为了解决3D打印效率较低的问题，本专利技术提供了一种3D打印可变层厚的切边方法，其具体技术方案如下：一种3D打印可变层厚的切边方法，其特征在于，包括以下步骤：1)导入三维模型，修复模型表面的缺陷，去除模型的干涉部分，对模型进行阵列切片，将所述三维模型切成等厚度的片层，得到每一层的2D封闭多边形；2)使用切片软件对所述三维模型的任意一端到另一端的相邻边的2D封闭多边形进行计算，并判断2个所述2D封闭多边形的重合度；3)开始识别判断，若2个所述2D封闭多边形的重合度大于或等于取值范围，且2个所述2D封闭多边形的重合度在曝光深度允许范围以内，则将两个所述2D封闭多边形合并为一层；若2个所述2D封闭多边形的重合度小于取值范围，或者2个所述2D封闭多边形的重合度不在曝光深度允许范围以内，则保留原始的2D封闭多边形的数据；4)重复步骤3)的的动作，至所有的所述2D封闭多边形都判断完毕，产生在曝光深度允许范围内的处理后的切片数据；5)根据所述切片数据进行3D打印，打印过程中通过联动电机控制每层材料的厚度。进一步地，所述步骤1)中的将所述三维模型切成等厚度的片层的方法为：预定一定数值的层厚，沿着所述三维模型的Z轴任意一端到另一端，将所述三维模型均匀切片，得到每层封闭多边形的数据。进一步地，所述步骤2)中的对所述三维模型的任意一端到另一端的相邻边的2D封闭多边形进行计算的方法为：在多个所述2D封闭多边形间进行布尔运算。进一步地，所述步骤3)中识别判断的方法为：选择适当的重合度的取值范围，设置两个所述2D封闭多边形合并的阈值；对第n层和第n+1层的所述2D封闭多边形进行对比分析，若第n层和第n+1层之间的重合度大于或等于设定的取值范围，且第n层和第n+1层之间符合曝光深度允许范围，则将抛弃第n+1层数据保存第n层数据，然后将第n层与第n+2层进行比较；若第n层和第n+1层之间的重合度小于设定的取值范围，或者第n层和第n+1层之间不符合曝光深度允许范围，将第n层与第n+1层都保存为处理后的的切片数据，再将以第n+2层与第n+3层进行比较；如此重复到最后一层，其中n取值大于或等于1。进一步地，步骤5)中通过联动电机控制每层材料的厚度的方法为：通过所述联动电机纵向调整刮刀高度从而控制材料的厚度；通过所述联动电机横向调整刮刀，将打印材料刮平，使打印材料保持一个均匀的厚度。进一步地，还包括步骤6)将所述处理后的切片数据在异步双屏的副屏上用多条折线逼近各种曲线来显示出模型的每一层的切片图像。进一步地，所述步骤6)中的切片图像显示方式为：所述异步双屏副屏异步显示通信，所述异步双屏副屏采用双进程方式运行；显示坐标可通过3D模型在场景中的偏移比例关系得到每一层图像显示偏移坐标。进一步地，所述重合度的取值范围为0％～100％。进一步地，所述2D封闭多边形两层图形合并的阈值的取值范围为：1mm～10mm。进一步地，所述曝光深度允许范围为：0.05mm～0.3mm。附图说明从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。图1是本专利技术一实施例中的一种3D打印可变层厚的切边方法的工作流程图；图2是本专利技术一实施例中的一种3D打印可变层厚的切边方法的联动电机的机构示意图；图3是本专利技术一实施例中的一种3D打印可变层厚的切边方法中在异步双屏的副屏上用多条折线逼近各种曲线来显示出模型的每一层的切片图像。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。如图1所示，本专利技术一实施例中的一种3D打印可变层厚的切边方法，包括以下步骤：1)导入三维模型，修复模型表面的缺陷，去除模型的干涉部分，对模型进行阵列切片，将所述三维模型切成等厚度的片层，得到每一层的2D封闭多边形；2)使用切片软件对所述三维模型的任意一端到另一端的相邻边的2D封闭多边形进行计算，并判断2个所述2D封闭多边形的重合度；3)开始识别判断，若2个所述2D封闭多边形的重合度大于或等于取值范围，且2个所述2D封闭多边形的重合度在曝光深度允许范围以内，则将两个所述2D封闭多边形合并为一层；若2个所述2D封闭多边形的重合度小于取值范围，或者2个所述2D封闭多边形的重合度不在曝光深度允许范围以内，则保留原始的2D封闭多边形的数据；4)重复步骤3)的的动作，至所有的所述2D封闭多边形都判断完毕，产生在曝光深度允许范围内的处理后的切片数据；5)根据所述切片数据进行3D打印，打印过程中通过联动电机控制每层材料的厚度。上述方案中，可以以较低的成本，解决3D打印中大模型的切片产生较多的重复数据，导致打印效率低下的问题；本方案步骤简单，使用方便，能有效提高3D打印的效率。在其中一个实施例中，所述三维模型采用stl格式。在其中一个实施例中，所述步骤1)中的将所述三维模型切成等厚度的片层的方法为：预定一定数值的层厚，沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印可变层厚的切边方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)导入三维模型，修复模型表面的缺陷，去除模型的干涉部分，对模型进行阵列切片，将所述三维模型切成等厚度的片层，得到每一层的2D封闭多边形；/n2)使用切片软件对所述三维模型的任意一端到另一端的相邻边的2D封闭多边形进行计算，并判断2个所述2D封闭多边形的重合度；/n3)开始识别判断，若2个所述2D封闭多边形的重合度大于或等于取值范围，且2个所述2D封闭多边形的重合度在曝光深度允许范围以内，则将两个所述2D封闭多边形合并为一层；若2个所述2D封闭多边形的重合度小于取值范围，或者2个所述2D封闭多边形的重合度不在曝光深度允许范围以内，则保留原始的2D封闭多边形的数据；/n4)重复步骤3)的的动作，至所有的所述2D封闭多边形都判断完毕，产生在曝光深度允许范围内的处理后的切片数据；/n5)根据所述切片数据进行3D打印，打印过程中通过联动电机控制每层材料的厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印可变层厚的切边方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)导入三维模型，修复模型表面的缺陷，去除模型的干涉部分，对模型进行阵列切片，将所述三维模型切成等厚度的片层，得到每一层的2D封闭多边形；
2)使用切片软件对所述三维模型的任意一端到另一端的相邻边的2D封闭多边形进行计算，并判断2个所述2D封闭多边形的重合度；
3)开始识别判断，若2个所述2D封闭多边形的重合度大于或等于取值范围，且2个所述2D封闭多边形的重合度在曝光深度允许范围以内，则将两个所述2D封闭多边形合并为一层；若2个所述2D封闭多边形的重合度小于取值范围，或者2个所述2D封闭多边形的重合度不在曝光深度允许范围以内，则保留原始的2D封闭多边形的数据；
4)重复步骤3)的的动作，至所有的所述2D封闭多边形都判断完毕，产生在曝光深度允许范围内的处理后的切片数据；
5)根据所述切片数据进行3D打印，打印过程中通过联动电机控制每层材料的厚度。


2.根据权利要求1所述的一种3D打印可变层厚的切边方法，其特征在于，所述步骤1)中的将所述三维模型切成等厚度的片层的方法为：
预定一定数值的层厚，沿着所述三维模型的Z轴任意一端到另一端，将所述三维模型均匀切片，得到每层封闭多边形的数据。


3.根据权利要求1所述的一种3D打印可变层厚的切边方法，其特征在于，所述步骤2)中的对所述三维模型的任意一端到另一端的相邻边的2D封闭多边形进行计算的方法为：在多个所述2D封闭多边形间进行布尔运算。


4.根据权利要求根据权利要求1所述的一种3D打印的可变层厚的切边方法，其特征在于，所述步骤3)中识别判断的方法为：
选择适当的重合度的取值范围，设置两个所述2D封闭多边形合并的阈值；
对第n层和第n+1层的所述2D封闭多边形进行对比分析，若第n层和第n+1层之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓万静，周梅，邓世捷，丁锐杰，陈缔，褚祥诚，
申请(专利权)人：佛山华南新材料研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44