三维打印方法、装置、三维打印控制设备和存储介质

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种三维打印方法、装置、三维打印控制设备和存储介质。

背景技术

三维打印技术是一类将材料逐层叠加来制造三维物体的“增材制造”技术的统称，其核心原理是：“分层制造，逐层叠加”，类似于高等数学里柱面坐标三重积分的过程，区别于传统的“减材制造”技术，三维打印技术将机械、材料、计算机、通信、控制技术和生物医学等技术融合贯通，具有缩短产品开发周期、降低研发成本和一体制造复杂形状工件等优势，未来可能对制造业生产模式与人类生活方式产生重要的影响。

目前，三维打印技术的成型方式仍在不断演变，所使用的材料也多种多样。在各种成型方式中，光固化法是较为成熟的方式。例如，在利用光固化法打印具备中空结构的产品时，中空结构的产品在打印过程中易产生塌陷的现象，因此，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统三维打印方法易造成产品塌陷。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种三维打印方法，包括以下步骤：

获取三维打印图像；三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像；

依据产品三维图像控制三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构；支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分。

在其中一个实施例中，支撑结构三维图像的底端与产品三维图像的底端平齐，且支撑结构三维图像的顶端与产品三维图像中的易变形部分连接。

在其中一个实施例中，支撑结构三维图像的底端与产品三维图像的坚固部分连接，且支撑结构三维图像的顶端与产品三维图像中的易变形部分连接。

在其中一个实施例中，支撑结构三维图像形成在产品三维图像围成腔体内。

在其中一个实施例中，支撑结构三维图像形成在产品三维图像外部，支撑结构三维图像的顶端与产品三维图像中的外延部分连接。

在其中一个实施例中，支撑结构三维图像为三维网状图像。

在其中一个实施例中，在依据产品三维图像，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像，逐层打印形成支撑结构的步骤之后，还包括步骤：

去除支撑结构。

一种三维打印装置，包括：

图像获取模块，用于获取三维打印图像；三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像；

打印控制模块，用于依据产品三维图像三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构；支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分。

一种三维打印控制设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述项方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请各实施例提供的三维打印方法，通过以下步骤：获取三维打印图像，依据三维打印图像中的产品三维图像控制三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据三维打印图像中的支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构，其中，支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分，实现在产品结构的打印过程中，同时打印用于支撑产品结构中易变形部分的支撑结构，从而避免产品结构在打印过程中的塌陷现象。

附图说明

图1为一个实施例中三维打印方法的流程示意图；

图2为一个实施例中三维网状结构的示意图；

图3为另一个实施例中三维打印方法的流程示意图；

图4为一个实施例中三维打印装置的结构框图；

图5为一个实施例中三维打印控制设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了解决传统三维打印方法易造成产品塌陷的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种三维打印方法，包括以下步骤：

步骤S110，获取三维打印图像；三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像。

需要说明的是，预先设计三维打印图像，该三维打印图像描绘待打印的结构，具体的，三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像，其中，产品三维图像描绘了最终待形成的产品结构，支撑结构三维图像描绘了用于在打印过程起到支撑产品结构作用的支撑结构。为了进一步的节省材料，降低成本，而且更好的提供支撑作用，支撑结构三维图像为三维网状图像，根据三维网状图像打印出来的支撑结构为三维网状(如图2所示)。在一个示例中，三维网状图像为矩形三维网状图像；在另一个示例中，三维网状图像为椭圆形三维网状图像；在又一个示例中，三维网状图像为圆形三维网状图像；在又一个示例中，三维网状图像为不规则图形的三维网状图像。

产品三维图像和支撑结构三维图像的组成有以下方式：

在一个示例中，支撑结构三维图像的底端(底端是根据打印顺序定义的，先打印的一端为底端)与产品三维图像的底端平齐，且支撑结构三维图像的顶端(底端是根据打印顺序定义的，末尾打印的一端为顶端)与产品三维图像中的易变形部分连接，即在打印过程中，支撑结构与产品结构同时打印，支撑结构从产品结构的底层起开始形成。当产品结构内包括中空结构时，支撑结构三维图像形成在产品三维图像围成腔体内，从而支撑结构从产品结构的内部为产品结构提供支撑，避免三维打印过程产品结构发生坍塌。当产品结构外包括外延部分时，支撑结构三维图像形成在产品三维图像外部，支撑结构三维图像的顶端与产品三维图像中的外延部分连接，即将支撑结构设计在产品结构的外部，用于支撑产品结构的外延部分。当产品结构即包括中空结构，又包括外延部分，可同时在产品结构的中空结构内和外部设计支撑结构。

在另一个示例中，支撑结构三维图像的底端与产品三维图像的坚固部分连接，且支撑结构三维图像的顶端与产品三维图像中的易变形部分连接，即为进一步节省材料，降低成本，可设计将支撑结构一端(从打印顺序上看，该一端视为底端)固定在产品结构的坚固的部分，支撑结构的另一端(从打印顺序上看，该一端视为底端)用于支撑产品结构的易变形部分。当产品结构内包括中空结构时，支撑结构三维图像形成在产品三维图像围成腔体内，从而支撑结构从产品结构的内部为产品结构提供支撑，避免三维打印过程产品结构发生坍塌。当产品结构外包括外延部分时，支撑结构三维图像形成在产品三维图像外部，支撑结构三维图像的顶端与产品三维图像中的外延部分连接，即将支撑结构设计在产品结构的外部，用于支撑产品结构的外延部分。当产品结构即包括中空结构，又包括外延部分，可同时在产品结构的中空结构内和外部设计支撑结构。

在又一个示例中，可以包括前述两种结构，即第一类支撑结构三维图像的底端与产品三维图像的底端平齐，且第一类支撑结构三维图像的顶端(与产品三维图像中的易变形部分连接；第二类支撑结构三维图像的底端与产品三维图像的坚固部分连接，且第二类支撑结构三维图像的顶端与产品三维图像中的易变形部分连接。

步骤S130，依据产品三维图像控制三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构；支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种三维打印方法，包括以下步骤：

步骤S210，获取三维打印图像；三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像。

步骤S230，依据产品三维图像控制三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构；支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分

步骤S250，去除支撑结构。

需要说明的事，本实施例汇中，步骤S210和步骤S230和前述实施例中的步骤S110和步骤S130相同，此处不再赘述。在打印完成后，需要将支撑结构去除，才能获取最终需要的产品。

本申请三维打印方法的各实施例中，通过以下步骤：获取三维打印图像，依据三维打印图像中的产品三维图像控制三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据三维打印图像中的支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构，其中，支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分，实现在产品结构的打印过程中，同时打印用于支撑产品结构中易变形部分的支撑结构，从而避免产品结构在打印过程中的塌陷现象。

应该理解的是，虽然图1或3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1或3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种三维打印装置，包括：

图像获取模块41，用于获取三维打印图像；三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像；

打印控制模块43，用于依据产品三维图像三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构；支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分。

关于三维打印装置的具体限定可以参见上文中对于三维打印方法的限定，在此不再赘述。上述三维打印装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种三维打印控制设备，该三维打印控制设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该三维打印控制设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该三维打印控制设备的处理器用于提供计算和控制能力。该三维打印控制设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该三维打印控制设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种三维打印方法。该三维打印控制设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该三维打印控制设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是三维打印控制设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取三维打印图像；三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像；

依据产品三维图像控制三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构；支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取三维打印图像；三维打印图像内包括产品三维图像和支撑结构三维图像；

依据产品三维图像控制三维打印设备，逐层打印形成产品结构；依据支撑结构三维图像三维打印设备，逐层打印形成支撑结构；支撑结构用于支撑产品结构中的易变形部分。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。