3D打印手板模型的網格化設計方法

3D打印手板模型的網格化設計方法

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打印手板模型用作檢驗設計方案的外觀造型時尤為明顯，因為此時對模型的強度不必考慮或不必重點考慮，重點關注其外觀造型。

1.整體抽殼模型。如前所述，大部分3D打印手板模型主要我用于校驗外觀造型方案和可制造性，并非由產品的設計選材打印而成，對于這類模型可以采用對整個產品模型進行抽殼處理的方法，通過保留一定的可打印厚度，創建、打印空殼模型用以校驗外觀造型。

2.蜂窩網格模型。對于較大模型，考慮其造型的穩定性，采用內部網格掏空，留有一定支撐的設計更加穩妥，通過在原模型大截面上繪制蜂窩圖，拉伸成體，再與原模型相減的方法，可以生成具有中空網格的模型，既不影響模型的外觀展示，還能減少3D打印手板模型的材料消耗，縮短打印時間，同時也使模型具有一定強度。端面上的蜂窩圖布局也可以利用計算機圖形學中的Voronoi方法進行優化，以生成更優的蜂窩網格模型。

利用計算機圖形學的方法也可以采用生長式形成內部支撐網格結構，再通過外部蒙皮的方法，構成蜂窩網格化模型體，中國科技大學的劉利剛教授團隊在這一方面有過研究，利用計算機網格優化算法可以反復迭代優化內部網格結構，該方法也可以用于3D打印手板模型的輕量化設計，用于生成穩固、質輕的3D打印產品。