復(fù)雜造型產(chǎn)品3D打印工藝中的支撐優(yōu)化設(shè)計(jì)

李 風(fēng) 郭景瑤 劉 旭 王 赫

（天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350）

復(fù)雜造型產(chǎn)品3D打印工藝中的支撐優(yōu)化設(shè)計(jì)

李 風(fēng) 郭景瑤 劉 旭 王 赫

（天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350）

光固化成型工藝是3D打印技術(shù)中的一種主流工藝，其中產(chǎn)品的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。3D打印軟件Magics、Meshmixer為光固化成型工藝提供了片式、樹狀等支撐結(jié)構(gòu)。通過(guò)復(fù)雜造型產(chǎn)品的光固化3D打印成型的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐，結(jié)合實(shí)際3D打印樣件案例比較片式、樹狀支撐的技術(shù)特點(diǎn)，提出復(fù)雜造型產(chǎn)品3D打印工藝中的支撐選擇原則。

3D打印工藝 支撐優(yōu)化 復(fù)雜造型產(chǎn)品 樹狀支撐 片式支撐

引言

3D打印技術(shù)，又稱“增材制造”（Additive Manufacturing）技術(shù)，其流程是對(duì)產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型切片分層，然后用液態(tài)、絲狀、粉末狀等離散材料“逐層堆積打印”出產(chǎn)品原型。光固化成型（Stereo lithography Apparatus，SLA）工藝是3D打印技術(shù)中的一種主流工藝，是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝。因可以快速制造復(fù)雜造型的產(chǎn)品原型，在珠寶、鞋類、消費(fèi)電子、汽車、航空航天、醫(yī)療、建筑、藝術(shù)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。光固化成型工藝使用原材料為液態(tài)光敏樹脂，產(chǎn)品“逐層打印”的過(guò)程中需要在懸空部位增加支撐結(jié)構(gòu)，打印結(jié)束后將支撐人工剝離。對(duì)于復(fù)雜造型產(chǎn)品的3D打印光固化成型工藝，有效的支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，以利于發(fā)揮光固化成型工藝的優(yōu)勢(shì)。

1 光固化成型中支撐生成方法

3D打印工藝中的支撐種類主要有基底支撐、凸出部位支撐、懸臂和懸空支撐等[1]，支撐類型主要有斜支撐、直支撐、點(diǎn)支撐、線支撐等[2]。……