朱敏,党元清,高思煜,高强

(1.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,150001,哈尔滨; 2.哈尔滨工业大学机电工程学院,150001,哈尔滨)

3D打印技术是利用计算机技术逐层堆积打印出立体模型的方法。随着3D打印技术的不断普及和应用,打印精度和打印效率越来越受到重视。分层处理是3D打印中的重要一环。研究表明,三维打印精度和打印效率都与分层厚度有着紧密联系[1]:分层厚度越小,打印精度越高,但打印效率较低;增大层厚虽然可以提高打印效率,但会产生较大的台阶误差,而且容易导致模型特征的缺失,使打印精度大大降低,因此如何优化分层厚度至关重要。

现有的分层算法根据分层厚度是否可变主要分为等层厚分层算法和自适应分层算法。等层厚分层算法过程简单,易于实现,但是由于层厚固定,打印效率和打印精度不可兼得;自适应分层算法根据模型表面特征等要求自动调节分层厚度,协调了打印精度与打印效率之间的关系[2],具有明显优势。目前自适应分层算法处理的模型数据类型主要有STL模型、精确CAD模型和点云数据[3]。由于CAD模型常存在系统兼容性差和编辑环境复杂等问题,点云模型存在模型杂乱不规则、数据量庞大等问题[4-5],因而在分层切片算法中应用较少。STL模型的三角面片与分层平面的相交求解算法计算简单,同时它也是目前大部分3D打印设备系统支持的标准输入文件格式,因此本文选用STL模型研究自适应分层算法。……