三维模型的成型方法和三维成型设备技术

本申请提供一种三维模型的成型方法，包括步骤：导入三维模型至XYZ坐标系，对三维模型进行切片处理，得到三维模型的成型层参数；根据成型层参数铺设物料粉末；识别成型层的第一成型区和第二成型区，第二成型区为成型层的侧边区域；成型激光按照预设路径在第一成型区和第二成型区往复移动，以熔融物料粉末形成成型层，成型激光以第一功率扫描第一成型区，成型激光以第二功率扫描第二成型区，第一功率大于第二功率，以减少对第二成型区的能量注入，避免物料粉末过度熔融，从而提高三维模型的侧面加工精度以及表面粗糙度，并可以有效降低三维模型的成型支撑数量，进而降低成本。本申请还提供一种应用上述成型方法的三维成型设备。提供一种应用上述成型方法的三维成型设备。提供一种应用上述成型方法的三维成型设备。

【技术实现步骤摘要】
三维模型的成型方法和三维成型设备


[0001]本申请涉及三维成型领域，尤其涉及一种三维模型的成型方法和应用该成型方法的三维成型设备。

技术介绍

[0002]激光三维成型技术依靠激光能量注入对物料粉末进行烧结，得到致密度好的成型实体。但是现有技术中，通常使用固定参数的激光对物料粉末进行扫描。在三维模型具有倾斜面的情况下，倾斜面区域会由能量穿透，使物料粉末过渡熔融，粘接在倾斜面，导致倾斜面比较粗糙，无法满足设计需求。

技术实现思路

[0003]鉴于上述状况，本申请提供一种三维模型的成型方法和应用该成型方法的三维成型设备，通过对成型层划分区域，并在激光扫描过程中改变激光的功率，以减少对第二成型区的能量注入，避免物料粉末过度熔融，从而提高三维模型的侧面加工精度以及表面粗糙度，并可以有效降低三维模型的成型支撑数量，进而降低成本。
[0004]本申请的实施例提供一种三维模型的成型方法，包括步骤：
[0005]导入三维模型至XYZ坐标系，对所述三维模型进行切片处理，得到所述三维模型的成型层参数；
[0006]根据所述成型层参数铺设物料粉末；
[0007]识别所述成型层的第一成型区和第二成型区，所述第二成型区为所述成型层的侧边区域；
[0008]成型激光按照预设路径在所述第一成型区和所述第二成型区往复移动，以熔融物料粉末形成所述成型层，所述成型激光以第一功率扫描所述第一成型区，所述成型激光以第二功率扫描所述第二成型区，所述第一功率大于所述第二功率。
[0009]在一些实施例中，所述识别所述成型层的第一成型区和第二成型区的步骤进一步包括：
[0010]根据第n层成型层和第n+1层成型层的边界位点坐标及所述成型层的厚度t计算所述三维模型的侧边倾斜角α；
[0011]判断所述倾斜角α是否小于或等于一预设值，若所述倾斜角α小于或等于所述预设值，则所述成型层需要分为第一成型区和第二成型区；
[0012]根据一预设距离划分并识别所述第一成型区和第二成型区。
[0013]在一些实施例中，所述预设距离为0.1
‑
2毫米，所述成型层厚度为20
‑
150微米。
[0014]在一些实施例中，所述成型激光按照预设路径在所述第一成型区和所述第二成型区往复移动的步骤进一步包括：
[0015]成型激光以第一速率扫描所述第一成型区，成型激光以第二速率扫描所述第二成型区，所述第一速率小于所述第二速率。
[0016]在一些实施例中，所述第一速率为600
‑
2000mm/s，所述第二速率为1000
‑
4000mm/s。
[0017]在一些实施例中，所述成型激光按照预设路径在所述第一成型区和所述第二成型区往复移动的步骤进一步包括：
[0018]识别成型层的序号；
[0019]成型激光间隔扫描不同成型层的第二成型区。
[0020]在一些实施例中，所述成型激光间隔扫描不同成型层的第二成型区的步骤进一步包括：
[0021]成型激光扫描第N层和第N+3层成型层的第二成型区，第N+1层和第N+2层成型层的第二成型区不扫描。
[0022]在一些实施例中，成型激光对第N层和第N+3层成型层的第二成型区至少扫描两次。
[0023]在一些实施例中，所述第一功率为100
‑
500W，所述第二功率为100
‑
200W。
[0024]本申请的实施例还提供一种三维成型设备，用于应用上述实施例所述的三维模型的成型方法。所述三维成型设备包括控制器、激光器、铺粉装置和成型平台，所述控制器电连接所述激光器和所述铺粉装置。所述控制器用于接收三维模型的成型层参数并识别成型层的第一成型区和第二成型区。所述铺粉装置用于根据所述控制器的指令铺设物料粉末至所述成型平台，所述激光器用于根据所述控制器的指令发射成型激光和调整成型激光的参数，并控制成型激光按照预设路径在所述第一成型区和所述第二成型区往复移动。
[0025]本申请提供的三维模型的成型方法通过对成型层划分区域，并在激光扫描过程中改变激光的功率，以减少对第二成型区的能量注入，避免物料粉末过度熔融，从而提高三维模型的侧面加工精度以及表面粗糙度，并可以有效降低三维模型的成型支撑数量，进而降低成本。
附图说明
[0026]图1为三维模型的成型方法在一实施例中的流程图。
[0027]图2为三维模型在一实施例中的截面结构示意图。
[0028]图3为三维模型在一实施例中的截面结构示意图。
[0029]图4为三维成型设备在一实施例中的结构简图。
[0030]主要元件符号说明：
[0031]三维模型100成型层10第一成型区11第二成型区12三维成型设备200控制器201激光器202铺粉装置203成型平台204
具体实施方式：
[0032]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0033]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。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上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。
[0034]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申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0035]本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0036]请参阅图1、图2和图3，在一实施方式中，三维模型100的成型方法包括如下步骤：
[0037]步骤S1，导入三维模型100至XYZ坐标系，对所述三维模型100进行切片处理，得到所述三维模型100的成型层10的参数。
[0038]具体地，三维模型100的成型层10沿Z轴方向层层堆叠，使三维成型过程可以由下至上逐层进行。所述成型层10的参数包括但不限于坐标参数、材料参数等。
[0039]步骤S2，根据所述成型层10的参数铺设物料粉末。
[0040]具体地，铺设的物料粉末的厚度和形状与相应成型层10的厚度及形状匹配。
[0041]步骤S3，识别成型层10的第一成型区11和第二成型区12，所述第二成型区为所述成型层的侧边区域。
[0042]具体地，如图2和图3所示，先根据第n层成型层10和第n+1层成型层10的边界位点的x本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维模型的成型方法，其特征在于，包括步骤：导入三维模型至XYZ坐标系，对所述三维模型进行切片处理，得到所述三维模型的成型层参数；根据所述成型层参数铺设物料粉末；识别所述成型层的第一成型区和第二成型区，所述第二成型区为所述成型层的侧边区域；成型激光按照预设路径在所述第一成型区和所述第二成型区往复移动，以熔融物料粉末形成所述成型层，所述成型激光以第一功率扫描所述第一成型区，所述成型激光以第二功率扫描所述第二成型区，所述第一功率大于所述第二功率。2.如权利要求1所述的三维模型的成型方法，其特征在于，所述识别所述成型层的第一成型区和第二成型区的步骤进一步包括：根据第n层成型层和第n+1层成型层的边界位点坐标及所述成型层的厚度t计算所述三维模型的侧边倾斜角α；判断所述倾斜角α是否小于或等于一预设值，若所述倾斜角α小于或等于所述预设值，则所述成型层需要分为第一成型区和第二成型区；根据一预设距离划分并识别所述第一成型区和第二成型区。3.如权利要求2所述的三维模型的成型方法，其特征在于，所述预设距离为0.1
‑
2毫米，所述成型层厚度为20
‑
150微米。4.如权利要求1所述的三维模型的成型方法，其特征在于，所述成型激光按照预设路径在所述第一成型区和所述第二成型区往复移动的步骤进一步包括：成型激光以第一速率扫描所述第一成型区，成型激光以第二速率扫描所述第二成型区，所述第一速率小于所述第二速率。5.如权利要求4所述的三维模型的成型方法，其特征在于，所述第一速率为600<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建业，牛留辉，黄玉生，王金海，赵崇亮，陈俊锛，
申请(专利权)人：广东汉邦激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：