[发明专利]应用金属增材制造的三周期极小曲面支撑结构及其制作方法

权利要求书

1.一种应用金属增材制造的三周期极小曲面支撑结构，其特征在于，所述结构包括：

由一或多个元胞结构构成的具有三周期极小曲面多孔结构胞元曲面结构的三周期极小曲面多孔结构胞元阵列，填充于基板与待支撑零件之间；

其中，所述三周期极小曲面多孔结构胞元曲面结构由隐函数数学表达式以及设置参数构建的模型进行3D打印获得；

所述设置参数包括：元胞结构大小、元胞结构厚度、偏离t长度、轴向元胞大小、高度方向元胞大小、轴向方向对称数量、轴向高度以及在空间体积内以不同体积密度阵列方式以实现变周期变密度的功能；其中，所述在空间体积内以不同体积密度阵列方式的功能可实现根据零件需求来按需设计不同地方支撑的密度；

所述三周期极小曲面多孔结构胞元阵列包括：上表面，连接所述待支撑零件；下表面，连接所述基板；所述上表面对应所述支撑零件的边缘高翘曲区域的元胞密度大于上表面其他区域的元胞密度，以实现在打印应力最大处创建高密度的支撑结构，而在应力较小处创建低密度的支撑结构。

2.根据权利要求1中所述的应用金属增材制造的三周期极小曲面支撑结构，其特征在于，所述隐函数数学表达式的类型包括：Gyroid、Schwarz、Splitp、Lidinoid、I-WP、Scherk's、Skeletal以及Neovius中的一种或多种数学表达式。

3.根据权利要求1中所述的应用金属增材制造的三周期极小曲面支撑结构，其特征在于，所述三周期极小曲面多孔结构胞元阵列为全开放结构。

4.一种应用金属增材制造的三周期极小曲面支撑结构的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

基于输入的隐函数数学表达式以及设置参数生成具有三周期极小曲面多孔结构胞元曲面结构的三周期极小曲面多孔结构胞元阵列模型；

对所述三周期极小曲面多孔结构胞元阵列模型进行3D打印，获得三周期极小曲面多孔结构胞元阵列；其中，所述三周期极小曲面多孔结构胞元阵列由一或多个元胞结构构成；

将所述三周期极小曲面多孔结构胞元阵列填充至基板与待支撑零件之间；

其中，所述设置参数包括：元胞结构大小、元胞结构厚度、偏离t长度、轴向元胞大小、高度方向元胞大小、轴向方向对称数量、轴向高度以及在空间体积内以不同体积密度阵列方式以实现变周期变密度的功能；其中，所述在空间体积内以不同体积密度阵列方式的功能可实现根据零件需求来按需设计不同地方支撑的密度；

所述三周期极小曲面多孔结构胞元阵列包括：上表面，连接所述待支撑零件；下表面，连接所述基板；所述上表面对应所述支撑零件的边缘高翘曲区域的元胞密度大于上表面其他区域的元胞密度，以实现在打印应力最大处创建高密度的支撑结构，而在应力较小处创建低密度的支撑结构。

5.根据权利要求4中所述的应用金属增材制造的三周期极小曲面支撑结构的制作方法，其特征在于，所述隐函数数学表达式的类型包括：Gyroid、Schwarz、Splitp、Lidinoid、I-WP、Scherk's、Skeletal以及Neovius中的一种或多种数学表达式。