基于STL文件的支撑结构生成算法文献综述
2020-05-06 16:51:32
快速成型技术(rapid prototyping,RP),是指使用三维计算机辅助设计(CAD)数据快速制作物理零件或装配体的一组技术,其中,零件或组件的构造通常使用3D打印或者添加剂层制造技术来完成 随着全球工业的快速发展,快速成型技术已经成为发展最快的技术之一。
目前存在多种打印技术,但是其本质的不同在于打印的材料和打印的方式。
有一些利用融化的可塑性材料来打印,比如:选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)和熔融挤压(fused deposition modeling,FDM),还有一些技术是用液体材料打印,例如:立体平板印刷(stereolithography,SLA)和分层实体制造(laminated object manufacturing,LOM)。
每一种技术都有各自的优缺点,一般根据不同的需求、打印机成本、打印速度和材料等方面考虑,选择合适的打印技术。
熔融挤压(FDM)型三维打印机一般以热塑性材料,如PLA(Polylactic Acid)塑料、ABS(acrylonitrile#8211;butadiene#8211;styrene copolymer)塑料、尼龙等为打印原料,打印时先将材料融化,然后通过喷头沿着一定路径将材料挤出到打印平台,材料迅速冷却凝固,然后在打印第二层,直到模型打印完毕。
由于FDM这种堆叠式的加工方式,遇到模型中悬空部分是,打印材料无法在半空中凝固成型,因此需要用户为悬空部分模型添加支撑结构。
支撑结构会随着模型一起被打印,但是由于其不属于模型本身,因此在完成打印后需要将支撑结构拆除。
支撑结构拆除会对模型表面造成损伤,因此在保证模型顺利成型的前提下应该尽可能的减少支撑结构与模型表面的接触面积和减少支撑结构本身的体积。
STL文件格式(stereolithography,光固化立体造型术的缩写)是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。
STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。