[发明专利]3D打印支撑方法及系统

说明书

本发明涉及打印技术领域，公开了一种3D打印支撑方法，包括：检测待打印3D模型表面的各个三角面与水平面的夹角；对于夹角小于预定夹角α的三角面，在其下方预定距离d处复制与所述三角面形状相同且平行的支撑面，所述d为0～2倍切片层高；以所述支撑面为顶面向下生成与所述3D模型不相交的支撑体模型；控制3D打印机打印所述3D模型和支撑体模型。还公开了一种3D打印支撑系统。本发明的3D打印支撑方法及系统中，通过支撑体与3D模型间隔一定距离，既达到了支撑作用又能够在打印完成后使支撑体与3D模型顺利分离，而不影响被支撑3D模型的表面光滑程度，实现了较好的3D打印效果。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其设计一种3D打印支撑方法及系统。

背景技术

对于熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，FDM)三维打印技术，在打印3D模型时，是一层一层从底面打印到顶面的。因此当3D模型上部比下部大时，如图1中(a)和(b)所示的两个3D模型，就需要上部对应的下方位置有相应的支撑结构，即要在图1中(a)和(b)两个3D模型的阴影面下方形成支撑结构，否则无法打印突出的部分。目前大多的3D打印方法中支撑结构都是与3D模型上部一体打印，因此3D打印完成后将支撑结构与3D模型分离时可能会损坏接触面，使得打印完成后难以将支撑结构与3D模型分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D打印支撑方法及系统，以实现支撑结构的打印，且方便支撑结构与3D模型分离。

根据本发明的一个方面提供了一种3D打印支撑方法，其特征在于，包括：

检测待打印3D模型表面的各个三角面与水平面的夹角；

对于夹角小于预定夹角α的三角面，在其下方预定距离d处复制与所述三角面形状相同且平行的支撑面，所述d为0～2倍切片层高；

以所述支撑面为顶面向下生成与所述3D模型不相交的支撑体模型；

控制3D打印机打印所述3D模型和支撑体模型。

其中，对于中空且封闭的待打印3D模型，在所述检测待打印3D模型表面的各个三角面与水平面的夹角包括检测内表面的三角面和外表面的三角面的夹角。

其中，在检测内表面的三角面和外表面的三角面的夹角之前还包括：对所述中空且封闭的待打印3D模型内表面向内缩进预定距离t，使所述中空的待打印3D模型外壳变厚的步骤。

其中，对于夹角小于所述预定夹角α的内表面的三角面，所述预定距离d＝0。

其中，以所述支撑面为顶面向下生成一个与所述3D模型不相交的支撑体模型的具体步骤包括：

以所述支撑面为顶面且为截面形状向下生成柱体模型；

将所述柱体模型与所述待打印3D模型进行布尔减运算，对于所述柱体模型与所述待打印3D模型两者相交的部分，将所述柱体模型向远离3D模型的方向缩进，使两者的相邻面间隔距离w，以最终生成所述支撑体模型。

其中，所述w为0倍至3倍喷头直径。

其中，所述预定夹角α为30°～60°。

其中，所述预定夹角α为45°

其中，所述预定距离d为打印切片的层高。

其中，所述控制3D打印机打印支撑体时采用可溶性材料进行打印。

其中，所述支撑体模型只包括所述支撑面和支撑体内部填充结构。

根据本发明的另一个方面，提供了一种3D打印支撑系统，其特征在于，包括：

夹角检测单元，用于检测待打印3D模型表面的各个三角面与水平面的夹角；