增材制造支撑结构及设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112793164A(43)申请公布日2021.05.14(21)申请号202110030781.9B22F10/47(2021.01)(22)申请日2021.01.11(71)申请人西安赛隆金属材料有限责任公司地址710018陕西省西安市经济技术开发区凤城十二路凯瑞A座303-46室(72)发明人赵小欢朱纪磊汤慧萍赵培全俊涛周勃延高峰(74)专利代理机构西安亚信智佳知识产权代理事务所(普通合伙)61241代理人段国刚(51)Int.Cl.B29C64/245(2017.01)B29C64/386(2017.01)B33Y30/00(2015.01)B33Y50/00(2015.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称增材制造支撑结构及设计方法(57)摘要本发明实施例是关于一种增材制造支撑结构及设计方法。该方法包括：构建待加工工件的三维模型；设置所述待加工工件三维模型的摆放方式；将所述摆放好的待加工工件的三维模型需要添加支撑部位的外表面向预定方向偏移预设距离得到支撑壳体的三维模型；对所述支撑壳体三维模型设计支撑杆三维模型，使得所述支撑杆一端与支撑壳体连接，另一端向下方延伸，所述支撑杆有多个。本发明实施例设计的支撑结构，一方面该支撑结构不与零件表面相连接，不会影响零件的表面质量，并且去除支撑时不会引起零件表面损伤的问题；另一方面，支撑结构的支撑杆可以不与打印设备底板相接处而处于悬空状态，不但可以节省打印时间还可以减少后续处理工序和节约打印的成本。CN112793164ACN112793164A权利要求书1/1页1.一种增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，包括：构建待加工工件的三维模型；设置所述待加工工件三维模型的摆放方向；将所述摆放好的待加工工件的三维模型需要添加支撑部位的外表面向预定方向偏移预设距离得到支撑壳体的三维模型；对所述支撑壳体三维模型设计支撑杆三维模型，使得所述支撑杆一端与支撑壳体连接，另一端向下方延伸，所述支撑杆有多个。2.根据权利要求1所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，将所述外表面向预定方向偏移预设距离为将所述外表面以与打印设备底板垂直的方向向下偏移预设距离从而得到支撑壳体的三维模型，或为将所述外表面上各点以其法线方向向外进行预设距离偏移，偏移后的各点组成的面为支撑壳体的三维模型。3.根据权利要求2所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，所述预设距离与打印粉末的性能参数、高能束束斑精度尺寸参数和切层厚度参数中的至少一种参数相关。4.根据权利要求3所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，所述支撑壳体为实体壳体或镂空壳体。5.根据权利要求4所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，所述支撑壳体的厚度大于等于设备最小成形尺寸厚度。6.根据权利要求5所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，在所述支撑壳体三维模型上设置支撑凸起三维模型，使得所述支撑凸起朝向待加工工件方向凸起。7.根据权利要求6所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，所述支撑凸起为点状凸起、针状凸起、锯齿形凸起、条状凸起中的一种或多种构成。8.根据权利要求1~7所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，所述支撑杆为直杆或带折角的杆或曲线形状的杆。9.根据权利要求8所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，所述支撑杆从一端到另一端的截面积均相同或逐渐改变。10.根据权利要求9所述增材制造支撑结构设计方法，其特征在于，所述支撑杆的另一端向下方延伸与所述底板接触或相对所述底板呈悬空状。2CN112793164A说明书1/6页增材制造支撑结构及设计方法技术领域[0001]本发明实施例涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造支撑结构及设计方法。背景技术[0002]支撑结构的设计在增材制造过程中具有重要意义，在成形的过程中起到保证零件稳定性以及位置精度、传递热量防止零件翘起变形的作用，因此对增材制造中支撑结构设计方法进行研究，很有必要和意义。[0003]相关技术中，支撑结构都是借助3D打印模型处理软件设计的，支撑结构直接与打印模型表面相连接，影响打印零件表面质量；并且去除支撑过程中，存在损伤零件的风险；同时支撑结构基本都与底板相连，这样的支撑所需的打印材料较多，一方面增加打印时间，增加打印成本，另一方面降低底板使用频次及寿命。[0004]因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。[0005]需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。发明内容[0006]本发明实施例的目的在于提供一种增材制造支撑结构设计方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的