[发明专利]立体打印方法及系统

说明书

本发明提供了一种立体打印方法及系统，其中方法包括：建立各层切片对上层切片的支撑程度与多种填充密度的映射关系；对立体打印对象模型进行切片处理，得到多层切片；获取各层所述切片支撑上层切片的程度，并根据所述映射关系确定各层所述切片的填充密度；采用确定的填充密度对各层所述切片进行立体打印。本发明提供了一种平衡打印耗材与物体强度的立体打印方法，增加一种判断标准，根据各层切片与上下层切片的支撑关系选择合适的填充密度，既不浪费打印材料，也能提高打印质量，将打印时间控制在合理范围之内，并且增加打印成功概率，降低立体打印的成本。

技术领域

本发明涉及打印技术领域，尤其涉及一种在节省材料的基础上提高打印质量的立体打印方法及系统。

背景技术

立体打印技术是一种采用数字模型文件为基础，运用可粘和材料，通过逐层打印的方式来构造物体的打印方法；其可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件，可以简化生产制造过程，快速有效地生产出各种商品，因此近年来，立体打印得到了迅速的发展。

在逐层打印过程中，采用材料的不同填充密度会得到不同的打印效果。例如，当填充密度较低时，可以加快打印速度，节约打印线材，但打印失败概率高；当填充密度较高时，可以增加打印成功概率，但打印时间长，打印材料消耗大。现有的立体打印技术中，打印物体时一般采用同一种填充密度。然而即使对于同一物体，由于其各个层级的面积和形状彼此不同，统一采用同一填充密度，也会带来一些问题。

例如，如图1～3所示，依次为采用现有技术中打印方法第一实例时第n-1层切片、第n层切片和第n+1层切片的示意图，图中平行线条之间的间距大小表示填充密度的大小，当相互平行的线条之间的间距小时，线条分布密集，表示填充密度大，当相互平行的线条之间的间距大时，线条分布松散，表示填充密度小。在该物体的中心处有低洼部分，此处第n层表示在中心处出现图形突变的一层切片。如果统一采用低密度填充的方式进行逐层打印，会导致在打印中心低洼部分时，下面没有可依赖的支撑，打印材料会直接向下掉落，打印出来的物体会有残缺。

又例如，如图4～6所示，依次为采用现有技术中打印方法第二实例时第n-1层切片、第n层切片和第n+1层切片的示意图，同样地，图中平行线条之间的间距大小表示填充密度的大小。在该物体的下方处有较大的图形形状变化，此处第n层切片为在下方出现图形突变的一层切片。如果统一采用低密度填充的方式进行逐层打印，会导致在打印突然出现的封闭部分时，下面没有任何可依赖的支撑，打印线材直接向下掉落，打印出来的物体有破洞。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种立体打印方法及系统，根据需要调整打印过程中的材料填充密度，既不浪费打印材料，也能提高打印质量。

本发明实施例提供一种立体打印方法，包括如下步骤：

建立各层切片对上层切片的支撑程度与多种填充密度的映射关系；

对立体打印对象模型进行切片处理，得到多层切片；

获取各层所述切片支撑上层切片的程度，并根据所述映射关系确定各层所述切片的填充密度；

采用确定的填充密度对各层所述切片进行立体打印。

优选地，所述映射关系为：所述待确定切片所对应的填充密度随所述待确定切片对上层切片的支撑程度增大而减小。

优选地，所述待确定切片对上层切片的支撑程度随上层切片在所述待确定切片上的正投影与所述待确定切片的重合度增大而增大。

优选地，所述映射关系为：

所述待确定切片不能完全支撑所述上层切片时，所述待确定切片为非支撑切片，除所述非支撑切片之外的其他所述切片为支撑切片，所述支撑切片采用第一填充密度，所述非支撑切片采用第二填充密度，所述第一填充密度小于所述第二填充密度。