[发明专利]一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑及其设计方法

说明书

本发明涉及一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑及其设计方法，包括支座(1)，以及开设在支座(1)顶部与立方体顶角相匹配的凹槽(2)。与现有技术相比，本发明能够为顶角向下的不平衡结构提供必要的稳定支撑，使得顶角向下的立方体单元结构能够稳定摆放，从而便于3D打印的进行。

技术领域

本发明涉及一种增材制造的配件，尤其是涉及一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑及其设计方法。

背景技术

增材制造尽管理论上可以制造几乎所有的形状，但在实际操作中，由于切片模式的限制。打印需要限制悬空角，不得出现悬空结构，这就造成了很多结构无法打印，或者需要添加合理的支撑结构。如立方体的顶角、直角三棱锥的顶角落地时，对其他面的打印，需要增加底座将立方体或直角三棱锥支撑，从而对其他面进行打印。

目前，一些新型的立方体周期对称结构模型在摆放时会出现无支撑的悬空结构，如负泊松比结构，所以一般情况无法打印。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑及其设计方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑，包括支座，以及开设在支座顶部与立方体顶角相匹配的凹槽。

进一步的，所述支座为三棱锥。

进一步的，所述支座为三棱锥竖向切角，底面为六边形。

进一步的，所述凹槽的底角在支座底面或在支座内。

进一步的，所述支座为点阵结构或实体结构。

更优选的，所述支座为点阵结构，更加轻量化。

一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑的设计方法，具体步骤如下：

(a)将待加工立方体单元旋转至要求位置，即使需要加工的平面与底面相平行；

(b)创建支座；

(c)将支座对立方体作布尔差集，取做完差集部分，即得到底座支撑。

进一步的，步骤(c)中：支座做完差集部分进行竖切切角或悬空斜切或突出斜切，减少不必要的材料和空间。

进一步的，底座支撑为由轻量化的空心多孔结构或点阵网格结构填充得到的多孔性支撑。

与现有技术相比，本发明能够为顶角向下的不平衡结构提供必要的稳定支撑，使得顶角向下的立方体单元结构能够稳定摆放，从而便于3D打印的进行。

附图说明

图1为本发明实施例1中构造的支撑底座的结构示意图；

图2为本发明实施例1中切角后的支撑底座的结构示意图；

图3为本发明实施例2中构造的支撑底座的结构示意图。

图中标号所示：

1、支座，2、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种用于增材制造立方体单元型的顶角落地的底座支撑，包括支座1，以及开设在支座1顶部与立方体顶角相匹配的凹槽2。支座1为三棱锥或三棱锥竖向切角形成六边形底面。凹槽2的底角在支座1底面或在支座1内。支座1内可进行轻量化空心化设计，如设计成点阵结构，保证对结构有足够的支持强度。

构造一个3mm×3mm×3mm外形正方体的支撑，具体操作如下：