非对称凸起模型特征分割及其在FDM分层上的应用

目的以熔融沉积成型(FDM)的非对称多突起类模型为研究对象,通过改进分层算法提升模型3D打印效率并降低模型表面粗糙度。方法通过切片分层算法,输入STL格式的模型文件,利用面片模型的信息储存特点,将模型凸起区域分割,并将分割后的模型凸起特征单独提取。以面片法向量与z轴的夹角为判据,对各部分模型进行自适应分层,然后调整打印路径,对各个部分的打印路径进行分段式优化,确定分段路径的打印次序,并输出3D打印机执行代码,完成实物制造。结果对于实验所采用的汽车转向节模型,算法能够精确地分割提取模型的凸起特征区域。通过分层模型和实物打印的对比,相较于传统算法,新算法在保证尖端高度为0.005 mm的前提下,实现了模型分层更加精确的效果,并且整个打印过程中,喷头在凸起特征之间的空行程次数减少了93.42%,打印效率提升了28.09%。结论对于非对称凸起模型熔融沉积工艺的3D打印,新的切片算法能减弱模型的阶梯效应和拉丝现象,极大地减少喷头空行程次数,从而提升打印效率并降低模型的表面粗糙度。

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本文档关键词:凸起,分层,对称,分割,模型