模型与支撑增强打印方法、装置、电子设备及存储介质与流程

专利2023-04-02  124



1.本技术涉及3d打印技术领域,具体涉及模型与支撑增强打印方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.三维(three dimensiona,简称3d)打印技术是以数字化模型为基础的新型快速成型技术,通过逐层打印的方式来制造模型。目前现有的光固化3d打印技术中,采用模型本体与支撑单元统一曝光成型模式,即打印模型本体的打印参数与支撑单元的打印参数不作差异化区分,特别是整体切片图像上模型本体区域的灰度值与曝光时间参数,与整体切片图像上支撑单元区域的灰度值与曝光时间参数,完全一致。
3.此种打印方法一般都能使模型打印成功,但是常常也会遇到支撑单元强度不足致使模型打印失败的情况;例如,当支撑单元设置数量不足时,或者支撑单元曝光时间过短导致强度不足时,模型脱膜时就会使支撑单元断裂,进而使模型打印进程中断,导致打印失败;针对上述问题,通常会重新对模型进行预处理以增加支撑数量,但是会存在使用不便的问题;此外还会统一延长整体切片图像的曝光时间,由此又会带来新的问题,若延长整体切片图像的曝光时间,则支撑单元部分强度虽然会得到紫外光照射强化固化实现结构强度增强,但是模型本体会处于过度曝光状态,又会导致最终的模型本体表面打印质量变差,损失模型打印质量;因为现阶段的面曝光层成型打印技术在实际应用过程中,如果只是为了强化支撑单元的曝光而延长整体的打印曝光时间,那么必然会使模型表面的粘附层彻底固化而无法清洗,进而损失打印质量和精细效果。
4.此外,对于特殊模型结构脆弱部位,只能通过增加支撑单元的数量来避免脱膜时支撑单元断裂及模型本体断裂的问题,使用上会存在不便。如果只是为了强化支撑单元的曝光而延长整体的打印曝光时间,那么必然也会损失整体打印质量。
5.为解决以上问题,维持打印过程持续进行的前提下,在保持模型本体处于正常最佳打印质量的同时,还进一步增强支撑单元的曝光照射强度及结构强度,因此需要提供相应的模型与支撑增强打印方法、装置、设备及存储介质。


技术实现要素:

6.本技术实施例提供一种模型与支撑增强打印方法、装置、设备及存储介质,旨在保持模型本体处于正常最佳打印质量的同时,还进一步增强支撑单元的曝光照射强度及结构强度。
7.本技术实施例的第一方面提供一种模型与支撑增强打印方法,包括以下步骤:
8.s100、获取组成3d模型的模型本体三角网格后由模型本体三角网格生成支撑单元三角网格;
9.s200、按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像;
10.s300、由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像;
11.s400、将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值;
12.s500、将灰度差异切片图像数据储存于存储单元以及将灰度差异切片图像曝光时间参数设定为第一时长并储存于存储单元。
13.可选地,所述x=y,或所述x《y;所述x、y为正整数。
14.可选地,所述第一灰度值小于所述第二灰度值且所述第三灰度值小于所述第一灰度值,或所述第二灰度值小于所述第一灰度值且所述第三灰度值小于所述第二灰度值。
15.更进一步,还包括以下步骤:
16.s600、将灰度差异切片图像数据和打印参数导入到3d打印设备进行3d曝光打印。
17.更进一步,还包括以下步骤:
18.s550、将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长修改为第二时长并将切片图像曝光时间参数储存于存储单元。
19.可选地,所述第一时长小于所述第二时长。
20.更进一步,还包括以下步骤:
21.s560、将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值并将曝光光源的照射强度设定值参数储存于存储单元。
22.可选地,所述第一设定值小于所述第二设定值。
23.本技术实施例的第二方面提供一种模型与支撑增强打印装置,包括:
24.模型本体网格获取和支撑单元网格生成模块,用于获取组成3d模型的模型本体三角网格后由模型本体三角网格生成支撑单元三角网格;
25.闭合路径切片截取模块,用于按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像;
26.待处理层图像选择模块,用于由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像;
27.像素灰度值设定模块,用于将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值;
28.曝光时间参数设定和图像数据储存模块,用于将灰度差异切片图像数据储存于存储单元以及将灰度差异切片图像曝光时间参数设定为第一时长并储存于存储单元。
29.更进一步,还包括:
30.3d打印设备,用于将灰度差异切片图像数据和打印参数导入到3d打印设备进行3d曝光打印。
31.更进一步,还包括:
32.曝光时间参数修改和存储模块,用于将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长修改为第二时长并将切片图像曝光时间参数储存于存储单元。
33.更进一步,还包括:
34.光源强度参数设定和存储模块,用于将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设
定值参数由第一设定值设定为第二设定值并将曝光光源的照射强度设定值参数储存于存储单元。
35.本技术实施例的第三方面提供一种非瞬时计算机可读存储介质,所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种模型与支撑增强打印方法的步骤。
36.本技术实施例的第四方面提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储单元;其中,所述存储单元存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述任一种模型与支撑增强打印方法的步骤。
37.本技术实施例的第五方面提供一种3d打印设备,包括存储器、控制器以及存储在所述存储器中并可在所述控制器上运行的计算机程序,所述控制器执行所述计算机程序时实现上述任一种模型与支撑增强打印方法的步骤。
38.与现有技术相比,本技术的有益效果是:
39.1.本技术实施例的第一方面提供的模型与支撑增强打印方法,通过调节切片图像中模型本体灰度或调节切片图像中支撑单元灰度,再对其进行3d打印,能够在保持模型本体处于正常最佳打印质量的同时,还进一步增强支撑单元的曝光照射强度及结构强度;
40.2.本技术实施例的第一方面提供的模型与支撑增强打印方法,在进行一个批次多个模型多梯度模型灰度测试打印时,可以方便在整体打印曝光时间时长不变的情况下,既能保证各个模型支撑单元强度保持一致,以保证每个模型都能拔模成功,还能梯次降低各个模型本体的切片图像灰度值,进而获得具有梯度质量的打印模型,从而能够方便比较获取到质量最佳模型和最佳打印灰度值参数;
41.3.本技术实施例的第一方面提供的模型与支撑增强打印方法,能够对一个打印批次中多个模型本体和支撑单元通过产生差异灰度值,进行灰度值差异曝光来增强支撑单元整体强度,可以不必增加支撑单元数量,相比现有技术对一个打印批次中多个模型本体需要增加支撑单元数量进而增加支撑单元总体强度的情况,使用上更方便;
42.4.本技术实施例的第一方面提供的模型与支撑增强打印方法,对例如计时沙漏这类两端结构强中间弱的特殊模型结构,在其中间结构纤细位置平行添加短支撑后,还可以对短支撑所在区域内中间部分的连续层厚上的切片使用本技术的方法,同时增强模型本体和支撑单元的强度,可以实现在不增加支撑单元数量的情况下,使模型本体中间结构纤细位置能够成功实现打印过程中的脱模,从而保证整个打印过程顺利完成;
43.5.本技术实施例的第一方面提供的模型与支撑增强打印方法,对例如计时沙漏这类两端结构强中间弱的特殊模型结构,还可以单独对中间纤细位置所在的连续层厚区域使用本技术的方法只增强模型本体的结构强度,能够在不增加支撑单元数量的情况下,使模型本体中间结构纤细位置能够成功实现打印过程中的脱模,从而保证整个打印过程顺利完成。
附图说明
44.图1a为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印方法1的流程图;
45.图1b为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印装置1的结构图;
46.图2a为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印方法2的流程图;
47.图2b为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印装置2的结构图;
48.图3a为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印方法3的流程图;
49.图3b为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印装置3的结构图;
50.图4a-c为模型本体和支撑单元切片示意图;
51.图4d-e为切片图像比较示意图;
52.图5a-b为3d打印设备过程中成型平台脱膜示意图;
53.图5c为本技术实施例对模型中间部位使用本方法的实施例1的效果示意图;
54.图5d为本技术实施例对模型中间部位使用本方法的实施例2的效果示意图;
55.图6a为实现本技术实施例模型与支撑增强打印方法的电子设备结构框图;
56.图6b本技术实施例电子设备对3d模型进行预处理切片的示意图;
57.图7a为实现本技术方法模型与支撑增强打印方法的3d打印设备结构框图;
58.图7b为本技术方法实施后经切片得到的图像数据导入3d打印设备的示意图。
59.标号说明:
60.模型本体41;支撑单元42;断裂口50;uv光源51;lcd屏幕52;树脂槽53;底膜54;光敏树脂溶液55;成型平台56;第一类成型层58;第二类成型层59;支撑单元增强打印段421;
61.电子设备6;计算机程序60;处理器61;存储单元62;3d打印设备600;打印控制程序670;控制器671;存储器672;移动存储设备7;
62.切片图像410;模型本体闭合路径411;支撑单元闭合路径412;第一灰度区域413;第二灰度区域414;第三灰度区域415;
63.模型本体网格获取和支撑单元网格生成模块100;闭合路径切片截取模块200;待处理层图像选择模块300;像素灰度值设定模块400;曝光时间参数设定和图像数据储存模块500;曝光时间参数修改和存储模块550;光源强度参数设定和存储模块560。
具体实施方式
64.为使得本技术的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而非全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
65.应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解,在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解,在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
66.如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被
解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0067]
另外,在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合附图对本技术实施例作进一步说明。
[0068]
图1a为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印方法1的流程图。如图所示,一种模型与支撑增强打印方法,包括以下步骤:
[0069]
s100、获取组成3d模型的模型本体三角网格后由模型本体三角网格生成支撑单元三角网格;
[0070]
s200、按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像;
[0071]
s300、由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像;
[0072]
s400、将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值;
[0073]
s500、将灰度差异切片图像数据储存于存储单元以及将灰度差异切片图像曝光时间参数设定为第一时长并储存于存储单元。
[0074]
更进一步,还包括以下步骤:
[0075]
s600、将灰度差异切片图像数据和打印参数导入到3d打印设备进行3d曝光打印。
[0076]
可选地,所述x=y,或所述x《y;所述x、y为正整数。
[0077]
特别的,当x=y时,表示选取了全部各层切片图像进行如步骤s400所述的像素灰度值设定;当x《y时,表示由全部y层切片图像中选取了一部分切片图像进行如步骤s400所述的像素灰度值设定;优选的,由全部y层切片图像中选取了一部分切片图像时,适宜选择连续层的切片图像。
[0078]
可选地,所述第一灰度值小于所述第二灰度值且所述第三灰度值小于所述第一灰度值,或所述第二灰度值小于所述第一灰度值且所述第三灰度值小于所述第二灰度值。
[0079]
具体的,在实际打印模型本体及支撑单元在计算机等电子设备上进行模型预处理时,如果只需要使支撑单元的打印强度强于模型本体,则可以将第一灰度值设定为1-254之间的任一常数值;可以将第二灰度值设定为255;可以将第三灰度值设定为0;如果只需要使模型本体特殊结构部分中间数层的打印强度强于支撑单元,则可以将第一灰度值设定为255;可以将第二灰度值设定为1-254之间的任一常数值;可以将第三灰度值设定为0;
[0080]
相应的,使用3d打印设备进行打印时,则在lcd屏幕上显示切片图像时,模型本体部分则显示为透光度略低的白色略带灰色图像,支撑单元所在区域显示为全透光纯白图像,其余部分显示为不透光纯黑图像;或者,中间层切片图像模型本体部分所在区域显示为全透光纯白图像,支撑单元所在区域显示为透光度略低的白色略带灰色图像,其余部分显示为不透光纯黑图像;
[0081]
图1b为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印装置1的结构图。如图所示,一种模型与支撑增强打印装置,包括:
[0082]
模型本体网格获取和支撑单元网格生成模块100,用于获取组成3d模型的模型本
体三角网格后由模型本体三角网格生成支撑单元三角网格;
[0083]
闭合路径切片截取模块200,用于按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像;
[0084]
待处理层图像选择模块300,用于由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像;
[0085]
像素灰度值设定模块400,用于将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值;
[0086]
曝光时间参数设定和图像数据储存模块500,用于将灰度差异切片图像数据储存于存储单元以及将灰度差异切片图像曝光时间参数设定为第一时长并储存于存储单元。
[0087]
更进一步,还包括:
[0088]
3d打印设备600,用于将灰度差异切片图像数据和打印参数导入到3d打印设备进行3d曝光打印。
[0089]
图2a为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印方法2的流程图。如图所示,本图在图1a的基础上,还包括了以下步骤:
[0090]
s550、将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长修改为第二时长并将切片图像曝光时间参数储存于存储单元。
[0091]
可选地,所述第一时长小于所述第二时长。
[0092]
特别的,模型本体和支撑单元成型后的树脂强度都取决于树脂成型时所受到得紫外光照射强度,因此如果默认设定的曝光参数下的第一时长较长时,维持支撑单元区域的像素灰度值不变,并降低模型本体区域的灰度值,则可以使模型本体降低曝光量,相应的,可得到不同精细度的成型模型本体,此时支撑单元能够保持固化强度不变,打印过程可以维持进行;
[0093]
如果默认设定的曝光参数下的第一时长适中时,维持支撑单元区域的像素灰度值不变,并降低模型本体区域的灰度值,此时如果需要使模型本体维持曝光量保持在适当强度,此时需要将曝光参数下的第一时长延长,即由第一时长设定为第二时长,此时模型本体曝光量维持适中可保证打印质量不变,而支撑单元则会增强固化,使打印过程可以维持进行,与此同时,也可以适用于不必增加支撑单元数量即可使打印过程可以维持进行的情形。
[0094]
特别的,如果支撑单元的数量不够,或者支撑单元强度不足时,在成型平带粘附支撑单元带动模型本体脱离树脂槽底膜时,会产生较大吸附力使支撑单元断裂,此时打印过程就会无法维持进行。
[0095]
图2b为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印装置2的结构图。如图所示,本图在图1b的基础上,还包括:
[0096]
曝光时间参数修改和存储模块550,用于将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长修改为第二时长并将切片图像曝光时间参数储存于存储单元。
[0097]
图3a为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印方法3的流程图。如图所示,本图在图1a的基础上,还包括了以下步骤:
[0098]
s560、将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值并将曝光光源的照射强度设定值参数储存于存储单元。
[0099]
可选地,所述第一设定值小于所述第二设定值。
[0100]
特别的,模型本体和支撑单元成型后的树脂强度都取决于树脂成型时所受到得紫外光照射强度,因此如果维持默认设定的曝光参数下的第一时长较长时,维持支撑单元区域的像素灰度值不变,并降低模型本体区域的灰度值,则可以使模型本体降低曝光量,相应的,可得到不同精细度的成型模型本体,此时支撑单元能够保持固化强度不变,打印过程可以维持进行;
[0101]
如果默认设定的曝光参数下的第一时长适中时,维持支撑单元区域的像素灰度值不变,并降低模型本体区域的灰度值,此时如果需要使模型本体维持曝光量保持在适当强度,此时需要将曝光光源的照射强度增强,此时需要将曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值,使3d打印设备的uv光源的照射强度按第二设定值进行调节增强,此时模型本体曝光量也可维持适中进而保证打印质量不变,而支撑单元则会增强固化,使打印过程可以维持进行,与此同时,也可以适用于不必增加支撑单元数量即可使打印过程可以维持进行的情形。
[0102]
特别的,如果支撑单元的数量不够,或者支撑单元强度不足时,在成型平带粘附支撑单元带动模型本体脱离树脂槽底膜时,会产生较大吸附力使支撑单元断裂,此时打印过程就会无法维持进行。
[0103]
图3b为本技术实施例提供的模型与支撑增强打印装置3的结构图。如图所示,本图在图1b的基础上,还包括:
[0104]
光源强度参数设定和存储模块560,用于将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值并将曝光光源的照射强度设定值参数储存于存储单元。
[0105]
图4a-c为模型本体和支撑单元切片示意图。如图所示,图4a中对模型本体41添加了支撑单元42,并进行了立体展示;图4b对图4a中模型本体41和支撑单元42进行了侧面展示;图4c在图3b基础上对模型本体41和支撑单元42按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各个不同平面上的切片图像。
[0106]
具体的,设定层高为h毫米;各个不同平面分别对应于j1-j7。
[0107]
图4d-e为切片图像比较示意图。如图所示,图4d中的切片图像jb1-jb7均为背景技术下在目前现有的光固化3d打印技术中,整体切片图像上模型本体区域的灰度值与支撑单元区域的灰度值完全一致的情况。
[0108]
图4d中的切片图像jb1-jb7各自对应于图4c上的平面j1-j7;以切片图像jb3为例,其中,切片图像410为一页切片图像的整体区域,模型本体闭合路径411对应于图4c中j3所在平面截取模型本体三角网格得到的闭合路径,支撑单元闭合路径412对应于图4c中j3所在平面截取支撑单元三角网格得到的闭合路径;仍旧以切片图像jb3为例,其中,特别的,由于现有背景技术下模型本体和支撑单元的曝光区域的灰度是相同的,因此模型本体闭合路径411围合的区域也为第二灰度区域414,支撑单元闭合路径412围合的区域也为第二灰度区域414,模型本体闭合路径411和支撑单元闭合路径412以外的区域为第三灰度区域415;
[0109]
相应的,可以将第二灰度区域414内的像素设定为第二灰度值,将第三灰度区域415内的像素设定为第三灰度值。
[0110]
本图中第二灰度值设定的是纯白,即灰度值为255;第三灰度值以密集点状填充图
案表示为纯黑,即灰度值为0。
[0111]
同理,图4d中其他各层切片图像410上均具有模型本体闭合路径411和/或支撑单元闭合路径412,第二灰度区域414,第三灰度区域415;相应标记已省略。
[0112]
作为对比,图4e中的切片图像jl1-jl7均为使用本技术技术方法,所获得的整体切片图像上模型本体区域的灰度值与支撑单元区域的灰度值具有差异的结果示例。
[0113]
图4e中的切片图像jl1-jl7各自对应于图4c上的平面j1-j7;同样以切片图像jl3为例,其中,切片图像410为一页切片图像的整体区域,模型本体闭合路径411对应于图4c中j3所在平面截取模型本体三角网格得到的闭合路径,支撑单元闭合路径412对应于图4c中j3所在平面截取支撑单元三角网格得到的闭合路径;仍旧以切片图像jl3为例,其中,特别的,由于使用本技术技术方法下,模型本体区域的灰度值与支撑单元区域的灰度值具有差异,因此模型本体闭合路径411围合的区域为第一灰度区域413,支撑单元闭合路径412围合的区域为第二灰度区域414,模型本体闭合路径411和支撑单元闭合路径412以外的区域为第三灰度区域415;
[0114]
相应的,可以将第一灰度区域413内的像素设定为第一灰度值,将第二灰度区域414内的像素设定为第二灰度值,将第三灰度区域415内的像素设定为第三灰度值。
[0115]
本图中第一灰度值以稀疏点状填充图案表示为中间灰度值,即1-254之间的任一常数值;第二灰度值设定的是纯白,即灰度值为255;第三灰度值以密集点状填充图案表示为纯黑,即灰度值为0。
[0116]
同理,图4e中各层切片图像410上均具有模型本体闭合路径411和/或支撑单元闭合路径412,第一灰度区域413和/或第二灰度区域414,第三灰度区域415;相应标记已省略。
[0117]
图5a-b为3d打印设备过程中成型平台脱膜示意图。如图所示,图5a展示的是现有的光固化3d打印技术中,利用3d打印设备600进行模型打印的过程,图中uv光源51发出紫外光透过lcd屏幕52和树脂槽53的底膜54,使树脂槽53中的光敏树脂溶液55光固化成型,此时成型平台56处于静止状态,因此已固化成型的支撑单元42无需带动模型本体41向上运动脱离底膜54。
[0118]
但是,在图5b所展示的打印过程中,由于成型平台56需要向上运动,成型平台56需要粘附支撑单元42从而带动模型本体41向上脱离底膜54,由于脱膜过程中存在较大负压力,因此如果支撑单元42数量较少,或者光固化成型强度不够时,则会生成断裂口50进而产生支撑单元断裂等情况,使模型本体41无法再继续随成型平台56做抬升打印运动,打印也就无法维持进行,造成打印失败。
[0119]
图5c为本技术实施例对模型中间部位使用本方法的实施例1的效果示意图。如图所示,根据本技术方法步骤s300、由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像;如果仅对中间h7-h10层的切片图像改变其灰度值,具体的,例如将h7-h10层的切片图像上模型本体41所在闭合路径内的像素的灰度值设为255;将h7-h10层的切片图像上支撑单元42所在闭合路径内的像素的灰度值也设为255;而其余层的切片图像上模型本体41和支撑单元42所在闭合路径内的像素的灰度值都设为230;
[0120]
那么相应的,模型打印后的h7-h10层所在模型本体41和支撑单元42的成型层结构强度会大于其余层的结构强度,从而起到增强纤细位置打印强度的作用。
[0121]
具体的,如果h7-h10层切片图像上模型本体41和支撑单元42所在区域的像素灰度
相同,那么在对h7-h10层所在模型本体41进行增强打印的同时,就会附带产生图中所示的支撑单元增强打印段421。
[0122]
图5d为本技术实施例对模型中间部位使用本方法的实施例2的效果示意图。如图所示,根据本技术方法步骤s300、由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像;如果仅对中间h7-h10层的切片图像改变其灰度值,具体的,例如将h7-h10层的切片图像上模型本体41所在闭合路径内的像素的灰度值设为255;而将h7-h10层的切片图像上支撑单元42所在闭合路径内的像素的灰度值设为230;而其余层的切片图像上模型本体41和支撑单元42所在闭合路径内的像素的灰度值也都设为230;
[0123]
那么相应的,再根据本技术方法步骤s550、将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长修改为第二时长并将切片图像曝光时间参数储存于存储单元;需要将原有设定的曝光时间参数由第一时长例如5s,修改为第二时长例如8s;具体的,如果h7-h10层切片图像上模型本体41所在区域的像素灰度值更大,支撑单元42所在区域的像素灰度值更小,那么h7-h10层的模型本体41就能够得到打印效果增强;
[0124]
或者相应的,再根据本技术方法步骤s560、将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值并将曝光光源的照射强度设定值参数储存于存储单元;需要将原有设定的光源的照射强度设定值调节增大,进而使3d打印设备上的uv光源光照强度增强;那么h7-h10层的模型本体41同样也能够得到打印效果增强;特别的,本图中uv光源51示意为照射强度增强。
[0125]
图中,模型打印后的h7-h10层所在模型本体41的第二类成型层59结构强度会大于模型本体41上其余层的第一类成型层58的结构强度。从而也能起到增强纤细位置打印强度的作用。
[0126]
图6a为实现本技术实施例模型与支撑增强打印方法的电子设备结构框图。如图所示,本图中电子设备6以一个处理器61为例。如图所示,一种电子设备6包括一个处理器61和一个存储单元62;其中所述存储单元62存储有可被处理器61执行的计算机程序60或指令,所述计算机程序60或指令被所述处理器61执行,以使所述处理器61能够执行如图1a中的步骤s100-步骤s500,或执行如图2a中的步骤s100-步骤s550,或执行如图3a中的步骤s100-步骤s560。
[0127]
存储单元62即为本技术的第三方面,所提供的一种非瞬时计算机可读存储介质。其中,所述存储单元62存储有可由至少一个处理器61执行的指令,以使所述至少一个处理器61执行时实现如图1a中的步骤s100-步骤s500,或实现如图2a中的步骤s100-步骤s550,或执行如图3a中的步骤s100-步骤s560。本技术的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行如图1a中的步骤s100-步骤s500,或执行如图2a中的步骤s100-步骤s550,或执行如图3a中的步骤s100-步骤s560。
[0128]
存储单元62作为一种非瞬时计算机可读存储介质,可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块,如执行时实现如图1a中的步骤s100-步骤s500对应的程序指令/模块,或实现如图2a中的步骤s100-步骤s550对应的程序指令/模块,或执行如图3a中的步骤s100-步骤s560对应的程序指令/模块。处理器61通过运行存储在存储单元62中的非瞬时计算机程序60、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述图1a、图2a、图3a对应的实施例中涉及计算机和处理器的步骤。
[0129]
存储单元62可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储电子设备6使用方法2时所创建的数据等。此外,存储单元62可以包括高速随机存取存储模块,还可以包括非瞬时存储模块,例如至少一个磁盘存储模块件、闪存器件、或其它非瞬时固态存储模块件。在一些实施例中,存储单元62可选包括相对于处理器61远程设置的存储模块,这些远程存储模块可以通过网络连接至支撑结构生成的电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0130]
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用asic(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入单元、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入单元、和该至少一个输出装置。
[0131]
这些计算机程序60(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程处理器的机器指令,并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的,术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如,磁盘、光盘、存储模块、可编程逻辑装置(pld)),包括,接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
[0132]
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本技术公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
[0133]
图6b本技术实施例电子设备对3d模型进行预处理切片的示意图。如图所示,用户通过电子设备6运行3d切片软件使用本技术实施例的第一方面提供的一种模型与支撑增强打印方法,进行步骤s200、按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像。
[0134]
图7a为实现本技术方法模型与支撑增强打印方法的3d打印设备结构框图。如图所示,一种3d打印设备600包括一个控制器671和一个存储器672;其中所述存储器672存储有可被控制器671执行的打印控制程序670或指令,所述打印控制程序670或指令被所述控制器671执行,以使所述控制器671能够执行如图1a中的步骤s600,或执行如图2a中的步骤s600,或执行如图3a中的步骤s600,或执行如图1a中的步骤s100-s600,或执行如图2a中的步骤s100-s600,或执行如图3a中的步骤s100-s600。
[0135]
图7b为本技术方法实施后经切片得到的图像数据导入3d打印设备的示意图。如图所示,用户采用移动存储设备7将电子设备6处理获得的灰度差异切片图像数据和/或打印参数导入到3d打印设备600进行3d曝光打印,进而获得支撑单元得到打印增强和/或模型本体中间部位得到打印增强的整体打印件。
[0136]
上述具体实施方式,并不构成对本技术保护范围的限制。本领域技术人员应该明
白的是,根据设计要求和其它因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术保护范围之内。

技术特征:
1.一种模型与支撑增强打印方法,其特征在于,包括以下步骤:s100、获取组成3d模型的模型本体三角网格后由模型本体三角网格生成支撑单元三角网格;s200、按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像;s300、由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像;s400、将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值;s500、将灰度差异切片图像数据储存于存储单元以及将灰度差异切片图像曝光时间参数设定为第一时长并储存于存储单元。2.根据权利要求1所述的模型与支撑增强打印方法,其特征在于,所述由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图像,包括:所述x=y,或所述x<y;所述x、y为正整数。3.根据权利要求1所述的模型与支撑增强打印方法,其特征在于,所述将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值,包括:所述第一灰度值小于所述第二灰度值且所述第三灰度值小于所述第一灰度值,或所述第二灰度值小于所述第一灰度值且所述第三灰度值小于所述第二灰度值。4.根据权利要求1所述的模型与支撑增强打印方法,其特征在于,还包括以下步骤:s600、将灰度差异切片图像数据和打印参数导入到3d打印设备进行3d曝光打印。5.根据权利要求1所述的模型与支撑增强打印方法,其特征在于,还包括以下步骤:s550、将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长修改为第二时长并将切片图像曝光时间参数储存于存储单元。6.根据权利要求5所述的模型与支撑增强打印方法,其特征在于,所述将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长设定为第二时长,包括:所述第一时长小于所述第二时长。7.根据权利要求1所述的模型与支撑增强打印方法,其特征在于,还包括以下步骤:s560、将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值并将曝光光源的照射强度设定值参数储存于存储单元。8.根据权利要求7所述的模型与支撑增强打印方法,其特征在于,所述将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值,包括:所述第一设定值小于所述第二设定值。9.一种模型与支撑增强打印装置,其特征在于,包括:模型本体网格获取和支撑单元网格生成模块,用于获取组成3d模型的模型本体三角网格后由模型本体三角网格生成支撑单元三角网格;闭合路径切片截取模块,用于按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像;待处理层图像选择模块,用于由全部y层切片图像中选择x层切片图像作为待处理层图
像;像素灰度值设定模块,用于将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值;曝光时间参数设定和图像数据储存模块,用于将灰度差异切片图像数据储存于存储单元以及将灰度差异切片图像曝光时间参数设定为第一时长并储存于存储单元。10.根据权利要求9所述的模型与支撑增强打印装置,其特征在于,还包括:3d打印设备,用于将灰度差异切片图像数据和打印参数导入到3d打印设备进行3d曝光打印。11.根据权利要求9所述的模型与支撑增强打印装置,其特征在于,还包括:曝光时间参数修改和存储模块,用于将灰度差异切片图像曝光时间参数由第一时长修改为第二时长并将切片图像曝光时间参数储存于存储单元。12.根据权利要求9所述的模型与支撑增强打印装置,其特征在于,还包括:光源强度参数设定和存储模块,用于将灰度差异切片图像曝光光源的照射强度设定值参数由第一设定值设定为第二设定值并将曝光光源的照射强度设定值参数储存于存储单元。13.一种非瞬时计算机可读存储介质,其特征在于,所述非瞬时计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的模型与支撑增强打印方法的步骤。14.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储单元;其中,所述存储模块存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8中任一项所述的模型与支撑增强打印方法的步骤。15.一种3d打印设备,包括存储器、控制器以及存储在所述存储器中并可在所述控制器上运行的计算机程序,其特征在于,所述控制器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的模型与支撑增强打印方法的步骤。

技术总结
本申请适用于3D打印技术领域,提供一种模型与支撑增强打印方法、装置、设备及存储介质,其中,方法主要包括以下步骤:按设定层高以不同平面逐层切片截取模型本体三角网格和支撑单元三角网格获得各层模型本体闭合路径和支撑单元闭合路径切片图像;由全部Y层切片图像中选择X层切片图像作为待处理层图像;将待处理层图像中模型本体闭合路径内的像素灰度值设定为第一灰度值和将支撑单元闭合路径内的像素灰度值设定为第二灰度值和将闭合路径外的像素灰度值设定为第三灰度值;将灰度差异切片图像数据储存于存储单元以及将图像曝光时间参数设定为第一时长并储存于存储单元。本申请能使模型保证最佳打印质量,还能强化支撑单元的打印强度。元的打印强度。元的打印强度。


技术研发人员:ꢀ(51)Int.Cl.B29C64/386
受保护的技术使用者:深圳市创必得科技有限公司
技术研发日:2022.06.06
技术公布日:2022/11/1
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