3D打印手板模型的网格化设计方法

3D打印手板模型的网格化设计方法

结合网格化结构实现产品面向增材制造的优化设计(传统加工制造工艺复杂)，通过对产品进行内部网格化成型，可以较大程度地保证强度，并且减轻重量。该方法的作用在3D打印手板模型用作检验设计方案的外观造型时尤为明显，因为此时对模型的强度不必考虑或不必重点考虑，重点关注其外观造型。

1.整体抽壳模型。如前所述，大部分3D打印手板模型主要我用于校验外观造型方案和可制造性，并非由产品的设计选材打印而成，对于这类模型可以采用对整个产品模型进行抽壳处理的方法，通过保留一定的可打印厚度，创建、打印空壳模型用以校验外观造型。

2.蜂窝网格模型。对于较大模型，考虑其造型的稳定性，采用内部网格掏空，留有一定支撑的设计更加稳妥，通过在原模型大截面上绘制蜂窝图，拉伸成体，再与原模型相减的方法，可以生成具有中空网格的模型，既不影响模型的外观展示，还能减少3D打印手板模型的材料消耗，缩短打印时间，同时也使模型具有一定强度。端面上的蜂窝图布局也可以利用计算机图形学中的Voronoi方法进行优化，以生成更优的蜂窝网格模型。

利用计算机图形学的方法也可以采用生长式形成内部支撑网格结构，再通过外部蒙皮的方法，构成蜂窝网格化模型体，中国科技大学的刘利刚教授团队在这一方面有过研究，利用计算机网格优化算法可以反复迭代优化内部网格结构，该方法也可以用于3D打印手板模型的轻量化设计，用于生成稳固、质轻的3D打印产品。