3D打印手(shou)板(ban)模(mo)型(xing)的(de)網格(ge)化設計方法

結合網格化結構實現產品面向增材制造的優化設計(傳統加工制造工藝復雜)，通過對產品進行內部網格化成型，可以較大程度地保證強度，并且減輕重量。該方法的作用在3D打印手板模型(xing)(xing)用作檢(jian)驗設計方(fang)案的外觀造(zao)(zao)型(xing)(xing)時尤為明顯(xian)，因(yin)為此(ci)時對模型(xing)(xing)的強度不必考(kao)慮或不必重點考(kao)慮，重點關注(zhu)其外觀造(zao)(zao)型(xing)(xing)。

1.整體(ti)抽殼模型。如前所(suo)述(shu)，大部分3D打(da)印(yin)手板模型主要我用(yong)于校(xiao)驗外(wai)觀造型方案和可制造性(xing)，并非由產品的設(she)計(ji)選材打(da)印(yin)而成(cheng)，對(dui)(dui)于這類模型可以(yi)采用(yong)對(dui)(dui)整個產品模型進行抽殼處理的方法，通過保留一定(ding)的可打(da)印(yin)厚度，創建、打(da)印(yin)空殼模型用(yong)以(yi)校(xiao)驗外(wai)觀造型。

2.蜂(feng)窩網格(ge)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。對于較大模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)，考慮其造型(xing)(xing)(xing)的(de)穩(wen)定性，采用(yong)內部網格(ge)掏(tao)空(kong)，留有一(yi)定支撐(cheng)的(de)設計更加穩(wen)妥(tuo)，通過在(zai)原(yuan)(yuan)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)大截面上繪制蜂(feng)窩圖(tu)，拉伸(shen)成(cheng)(cheng)體(ti)，再與原(yuan)(yuan)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)相減的(de)方(fang)法，可(ke)以(yi)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)具有中(zhong)空(kong)網格(ge)的(de)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)，既不影響模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)的(de)外(wai)觀展示(shi)，還(huan)能(neng)減少3D打印手板模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)的(de)材料消耗，縮短打印時間，同時也使模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)具有一(yi)定強度(du)。端面上的(de)蜂(feng)窩圖(tu)布局也可(ke)以(yi)利用(yong)計算機圖(tu)形學中(zhong)的(de)Voronoi方(fang)法進行優化(hua)，以(yi)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)更優的(de)蜂(feng)窩網格(ge)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。

利用(yong)(yong)(yong)計算(suan)(suan)機圖形學的(de)方法(fa)(fa)也可以采用(yong)(yong)(yong)生(sheng)長式形成(cheng)內部(bu)支撐(cheng)網格(ge)結構(gou)，再通過外(wai)部(bu)蒙皮(pi)的(de)方法(fa)(fa)，構(gou)成(cheng)蜂窩網格(ge)化(hua)模型體，中國科技大學的(de)劉(liu)利剛教授團(tuan)隊在這一方面有(you)過研究，利用(yong)(yong)(yong)計算(suan)(suan)機網格(ge)優(you)化(hua)算(suan)(suan)法(fa)(fa)可以反(fan)復迭代優(you)化(hua)內部(bu)網格(ge)結構(gou)，該(gai)方法(fa)(fa)也可以用(yong)(yong)(yong)于3D打印手(shou)板模型的(de)輕(qing)量化(hua)設計，用(yong)(yong)(yong)于生(sheng)成(cheng)穩固(gu)、質(zhi)輕(qing)的(de)3D打印產品。