[发明专利]3D打印支撑结构的生成方法

说明书

本发明涉及一种3D打印支撑结构的生成方法，包括以下步骤：使用Delaunay三角形剖分方法将支撑面重构为三角形网格；使用火烧法对三角形网格进行分类提取，生成单元集合；使用圆锥相交法对单元集合进行处理，生成支撑点重构支撑面，本发明还可以实现支撑结构的进一步优化。本发明生成的支撑结构不仅减少支撑结构与打印模型的接触面积，还有利于实现支撑结构与模型的快速分离，不易损坏打印模型。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种3D打印支撑结构的生成方法。

背景技术

3D打印是一种快速成型技术，3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的打印材料，通过控制把打印材料一层层叠加起来形成为实物。常用的3D打印技术主要加工过程是，将丝状的热熔性材料热熔化，通过带有一个微细的喷头将融化的材料喷出，熔融的丝材被喷出后随即会合前一层材料粘合固化，一层材料沉积后工作台按设置的程序下降或者喷嘴上升一个层面的厚度，然后重复上述步骤直到完成工件的制造。即通过从最底层开始打印。因此对于具有悬空结构的工件，如果下面没有支撑结构则无法打印。

目前，在现有技术中，现在的普遍做法是在打印开始从最底层打印需要支撑结构，支撑结构与工件一体成型，支撑部分和工件靠材料型号、成型密度、成型方式进行区分，打印完成后再将支撑部分去除，最终获得需要的打印工件。缺点是不仅浪费加工的材料和加工时间，后期处理支撑结构与工件难以无破损分离，导致工件被破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种3D打印支撑结构的生成方法，以解决现有技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种3D打印支撑结构的生成方法，包括以下步骤：

S1、使用Delaunay三角形剖分方法将支撑面重构为三角形网格；

S2、使用火烧法对所述三角形网格进行分类提取，生成单元集合；

S3、使用圆锥相交法对所述单元集合进行处理，生成支撑点重构支撑面。

进一步地，步骤S1具体包括：

输入支撑面的三维点坐标至系统，将所述三维点坐标映射到平面上得到二维点坐标，使用Delaunay三角形剖分方法以所述二维点坐标为单元节点进行三角形网格划分，将三角形网格的坐标替换所述支撑面的三维点坐标，生成所述支撑面的三角形网格。

进一步地，步骤S2具体包括：

S201、任意选取一个三角形网格，标记后加入第一输出三角形网格集合，并将其作为火烧点等待处理；

S202、将与所述火烧点共用节点且未被标记的邻接三角形网格标记后加入未被处理的单元集合；

S203、选取所述未被处理的单元集合中的第一个三角形网格作为新的火烧点，提取与所述新火烧点共用节点的且未被标记的邻接单元后并将所述邻单元全部标记，将所述邻接单元中的第一个邻接单元加入到所述第一输出三角形网格集合后从所述邻接单元中删除，将剩余的邻接单元加入未被处理的单元集合；

S204、重复上述步骤S203，直至未被处理的单元集合为空。

进一步地，步骤S2还包括以下步骤：

S205、将未加入第一输出三角形网格集合的节点加入第一点集合，遍历第一点集合中的所有节点，查找所述第一点集合中每个节点的所有邻接三角形网格与第一输出三角形网格的共边三角形网格，将查找到的所述共边三角形网格与所述邻接三角形网格构造成为一个四边形单元并加入第一输出四边形单元集合，此时输出为所述第一输出三角形网格集合、所述第一点集合、所述第一输出四边形单元集合；若无所述共边三角形网格，则不进行处理，输出为所述第一输出三角形网格集合、所述第一点集合、所述第一输出四边形单元集合，其中所述第一输出四边形单元集合为空集合。