[发明专利]用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统

说明书

一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统，其中方法包括步骤：将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域，本发明的用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统克服了传统方法由于轮廓偏置而导致部分区域的扫描缺失，从而影响扫描精度的弊端，因此，本发明的用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统大大提高了三维物体的扫描精度。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法及系统。

背景技术

增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM）是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，由于其不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，因此应用范围非常广。选区激光熔融技术（Selective Laser Melting，简称SLM）是近年来发展迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。选择性激光熔融工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸底板或已成型零件的上表面，激光振镜系统控制激光以一个近似不变的光斑大小和光束能量按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。

在增材制造过程中，因为高能束具有一定的光斑大小，因此将切片层进行扫描时，需要将高能束的扫描路径向实体内偏移一定的光斑大小以保证成型精度，即对切片层进行填充前，需要对切片轮廓进行偏置。现有技术中，一般是利用线段偏置或者点偏置来实现轮廓的偏置，然而由于切片层经常存在薄壁或尖锐区域，使得经过上述方法偏置后的切片层中部分区域因为比较狭窄出现自相交而被处理掉，从而导致切片层有一部分因为被处理掉未能进行扫描填充，进而影响了成型精度。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种可大大提高成型精度的三维物体制造的切片扫描处理方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法，包括以下步骤：

将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；

将偏置轮廓进行布尔运算得到至少一个填充路径；

分别针对每一填充路径判读其是否满足与上述原始轮廓中外轮廓预定义走向相反，且是否被包含的轮廓个数为偶数的条件；当满足则提取该填充路径的主骨架线，并将该主骨架线作为待扫描路径；否则该填充路径作为待扫描区域。

作为本发明的进一步优选方案，原始轮廓中外轮廓预定义走向为逆时针走向。

作为本发明的进一步优选方案，所述方法还包括：

判断主骨架线是否小于或等于预设长度，当是则舍弃该主骨架线，否则继续保留该主骨架线作为待扫描路径。

作为本发明的进一步优选方案，所述预设长度为光斑直径。

本发明还提供了一种用于三维物体制造的切片扫描处理方法，包括：将原始轮廓向实体部分进行两次或两次以上偏置，且对偏置距离最小的该次偏置采用上述任一项所述的方法进行扫描处理，对其余次的偏置均采用传统的方法进行扫描处理。

本发明还提供了一种用于三维物体制造的切片扫描处理系统，包括：

偏置模块，用于将原始轮廓向实体部分偏置得到偏置轮廓；