CN103978684B - 一种实现温度控制的高分子材料的3d打印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，该打印方法由打印设备来执行，其中设备包括一个工作台(3)，工作台(3)包括能在高度方向上往复运动的建造台(5)和其上铺洒待打印的高分子材料所形成的粉床(4)；一个激光加工头(1)，其用于向高分子材料释放射线从而使材料发生熔化；一台主控制系统(6)，其中存储关于三维产品相继分层的横截面的信息；一个用于监测粉床(4)上表面温度分布的红外温度探测器(2)以及接收并处理探测器中的温度信号的信号处理装置(7)，信号处理装置(7)连接到主控制系统(6)。使用该方法实现了对高分子材料3D打印的温度控制，解决了由于高分子材料导热系数低、热积累多而引起的温度变化与材料分解问题，获得了高质量的高分子材料3D打印成型工件。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料的3D打印方法，特别涉及一种可以实现温度控制的高分子材料的3D打印方法。
背景技术
3D打印是一种新兴的成型技术，其核心是将所需成型工件的复杂3D形体通过切片处理转化为简单的2D截面的组合，依据工件的计算机辅助设计模型，通过3D打印设备，沿着高度方向逐层沉积材料，形成工件的一系列2D截面薄片，并使片层与片层之间相互粘接，最终堆积成三维工件。目前，3D打印技术主要包括光固化成型、熔融沉积成型、分层实体加工、三维印刷、选择性激光烧结等。本发明中，主要针对选择性激光烧结的3D打印技术。
选择性激光烧结是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年发明的，其是利用粉末状材料进行成型的工艺。将材料粉末铺洒在已成型零件的上表面并刮平，用激光在刚铺的新粉末层上扫描出零件截面，材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到新的零件截面，并与下面已成型的部件粘接。当一层截面烧结完成后，再铺上新的一层材料粉末，继续有选择地烧结。当整个工件成型完成后，去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理得到最终的工件。这种3D打印工艺无需加支撑，没有烧结的粉末对成型工件起到了支撑作用，同时其应用材料广泛。
在本发明中，以高分子材料作为选择性激光烧结3D打印中所使用的粉末材料。采用高分子材料的原因在于其具有良好的热塑性与易加工性，所得到的成型工件具有较高质量与良好性能。但是在选择性激光烧结3D打印过程中，由于高分子材料导热系数较低，热能在成型工件上不断积累，从而使工件温度升高。同时由于高分子材料分解温度较低，且与其熔化温度相差不大。当加工位置的温度高于高分子材料的分解温度时，高分子材料会由于过热而发生分解，直接影响成型及工件质量。为此，在高分子材料的选择性激光烧结3D打印过程中，对加工位置温度的控制极为重要。
发明内容
本发明使用高分子材料进行3D打印，提供了一种可以实现温度控制的高分子材料的3D打印方法。在选择性激光烧结过程中，采取了先预热后成型的方法，并对预热及加工成型位置进行实时的温度控制，通过这种方式解决由于高分子材料导热系数低、热积累多而引起的温度变化与材料分解问题，为获得良好的高分子材料3D成型提供了一个有效的方法。
本发明的目的在于提供一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法。在高分子材料的3D打印中，由于高分子材料导热系数较低，热能在成型工件上不断积累，从而使工件温度升高。而高分子材料分解温度较低，且与其熔化温度相差不大。当加工位置的温度高于高分子材料的分解温度时，高分子材料会由于过热而发生分解，直接影响成型及工件质量。本发明有效解决了上述问题，可以获得高质量的高分子材料3D打印成型工件。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，该打印方法由打印设备来执行，其中设备包括一个工作台，工作台包括能在高度方向上往复运动的建造台和其上铺洒待打印的高分子材料的粉床；一个激光加工头，其用于向高分子材料释放射线从而使材料发生熔化；一台主控制系统，其中存储关于三维产品相继分层的横截面的信息；一个用于监测粉床上表面温度分布的红外温度探测器以及接收并处理探测器的温度信号的信号处理装置，信号处理装置连接到主控制系统；其中上述方法包括如下步骤：
步骤1：将所需成型工件的3D形体通过计算机切片处理转化为2D截面的组合，得到沿高度方向逐层扫描的运动轨迹，并载入所述主控制系统；
步骤2：在建造台上铺洒材料粉末，使建造台上的粉床具有一定的厚度，刮平粉床上表面，并使粉床上表面与工作台上表面重合；
步骤3：通过主控制系统调整激光加工头位置，使激光加工头与粉床上表面待加工位置的距离满足成型过程对离焦量的要求；
步骤4：调整红外温度探测器的位置，使其探测目标指向粉床上表面待加工位置；
步骤5：通过主控制系统分别设定预热过程中与成型过程中的初始激光输出功率以及激光加工头沿运动轨迹的扫描速度；
步骤6：对待加工层材料粉末进行预热处理，通过主控制系统先后开启激光加工头与红外温度探测器，使激光加工头沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的粉末预热工作；
步骤7：红外温度探测器实时探测预热位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置；信号处理装置通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统来调整激光加工头的激光输出功率或扫描速度，保证预热位置温度在设定温度范围内；
步骤8：完成预热工作后，通过主控制系统先后关闭红外温度探测器与激光加工头，并将激光加工头迅速移至起始位置，准备进行成型工作；
步骤9：进行对应高度的2D截面的粉末成型工作，通过主控制系统先后开启激光加工头与红外温度探测器，使激光加工头沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的激光成型工作；
步骤10：红外温度探测器实时探测加工位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置；信号处理装置通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统来调整激光加工头的激光输出功率或扫描速度，保证加工位置温度在设定温度范围内；
步骤11：完成对相应高度的2D截面的成型工作，通过主控制系统先后关闭红外温度探测器与激光加工头；
步骤12：降低建造台高度，粉床位置随之下降，在粉床上铺洒材料粉末，使新得到的粉床的上表面与工作台的上表面重新重合；
步骤13：重复步骤6～12，直至工件整体成型完成；
步骤14：取出工件，去掉多余的粉末，进行打磨、烘干处理，得到最终的成型工件。
优选地，其中成型所使用的材料粉末为高分子材料粉末，包括：尼龙6(PA6)、尼龙12(PA12)、尼龙66(PA66)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯醚(PPO)、聚乳酸(PLA)、聚醚醚酮(PEEK)，但不限于以上粉末。
优选地，其中所使用的红外温度探测器与激光加工头固定在一起，实现同步运动，保证红外温度探测器的探测位置与激光加工头的预热或加工位置实时重合，实现实时温度探测。
优选地，其中所使用的激光加工头输出的激光为连续激光。
优选地，在预热过程中所设定的用来与激光预热位置实时温度进行比较的温度上下限在高分子材料熔化温度的30％～90％的范围内；其中在成型过程中所设定的用来与激光加工位置温度数值进行实时比较的温度上下限在高分子材料熔化温度与分解温度之间。
优选地，其中在比较激光加工位置实时温度数值与所设温度上下限时，当实时温度数值在温度上下限范围内，信号处理装置反馈给主控制系统，对加工工艺参数不作调整；当实时温度数值超过温度上限时，信号处理装置反馈给主控制系统，降低激光输出功率或加快扫描速度；当实时温度数值低于温度下限时，信号处理装置反馈给主控制系统，提高激光输出功率或减慢扫描速度。
优选地，在比较激光预热或加工位置实时温度数值与所设温度上下限后，根据成型要求，不仅可以对激光输出功率进行调整，亦可对扫描速度进行调整，或者两者同时进行调整。
优选地，其中将所需成型工件的3D形体通过计算机切片处理进行转化，得到的2D截面的组合的层间距应满足成型要求，保证成型片层与片层之间相互粘接且具有良好的结合质量。
优选地，其中在当前2D截面层成型完成后，需降低建造台高度，添加材料粉末使粉床上表面与工作台上表面重新重合。建造台下降的距离与所需成型工件3D形体经计算机切片处理转化得到的2D截面组合的层间距相一致，即相等。
附图说明
为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1是本发明工作结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1表示用于进行3D打印的设备。该设备包括一个工作台3，在该工作台上构制三维产品；工作台3包括能在高度方向上往复运动的建造台5以及在所述建造台5上铺设的一薄层高分子材料粉末所形成的粉床4；一个用于向粉床4释放能量，从而使粉末升温及发生熔化的激光加工头1，优选地，激光加工头1输出的激光为连续激光；在控制系统的导引下，激光加工头1在所述工作台3上释放能量将高分子材料粉末熔化以形成三维产品的一个横截面；一台主控制系统6，其中储存着三维产品的顺序的横截面，这些横截面构成三维产品。在一个工作循环中，在每次添加粉末层前，建造台5将相继地相对于加工头1降下。为了使这种运动成为可能，在本发明的推荐实施例中，建造台5在高度方向上可移动地布置。这就是说，建造台5开始在一个初始位置上，其上已铺设必须厚度的粉末层且粉末层上表面与工作台上表面重合。为了不损坏粉末层下面的建造台5，以及为了提供该层的适当质量，使该层比其它施加的粉末层厚，从而避免熔穿该第一层。然后，降下建造台5，铺设一个新的粉末层以便形成三维产品的一个新的横截面。可以使用本专业技术人员公知的用于调节建造台5工作高度的装置。例如，使用调节螺丝或者齿条。
其中，设备还包括用于检测粉床表面层的装置，在本发明中优选为红外温度探测器2，其中所述红外温度探测器2用于测量预热或加工位置的温度分布，所使用的红外温度探测器2与激光加工头1固定在一起，实现同步运动，保证红外温度探测器2的探测位置与激光加工头1的加工位置实时重合，实现实时温度探测，该温度分布的信息用于控制3D打印中高分子材料的烧结温度的偏差，具体地，温度探测器2中的温度信息被送入信号处理装置7，经信号处理装置7对信号进行处理后，将处理后的信息送入主控制系统6，以作为判断是否需要对工艺参数进行调整的状态量。
设备中的主控制系统6能够对激光加工头1的功率、扫描速度和运行程序进行控制,根据本发明,粉床4表面处的温度分布信息通过温度探测器2采集后被送至信号处理装置7,经过处理后的信息被反馈到主控制系统6,以调节3D打印过程中的运行程序和/或激光加工头1的输出功率与扫描速度，从而能够在整个加工过程中使得粉床4的各个部分保持正确的温度。从3D打印加工工艺来看，温度的控制，对于高分子材料的3D打印来说是至关重要的。
下面，根据第一种高分子材料来说明以上所述的3D打印方法。
第一种高分子材料为聚甲醛(POM)，其中该高分子材料的熔化温度为175℃，分解温度为220℃。为了保证3D打印的效果且避免在加工过程中，该高分子材料发生分解，在3D打印过程中必须控制加工温度在195～205℃，其中温度控制精度要求为(205-195)/200＝5％。上述精度要求现有3D打印设备无法做到。
对于聚甲醛(POM)材料的打印过程，包括如下步骤：
步骤1：将所需成型工件的3D形体通过计算机切片处理转化为2D截面的组合，得到沿高度方向逐层扫描的运动轨迹，并载入所述主控制系统6；
步骤2：在建造台5上铺洒聚甲醛(POM)材料粉末，使建造台5上的粉床4具有一定的厚度，刮平粉床4上表面，并使粉床4上表面与工作台3上表面重合；
步骤3：通过主控制系统6调整激光加工头1位置，其中激光加工头1采用1064nm Nd:YAG全固态连续激光器，使激光加工头1与粉床4上表面待加工位置的距离满足成型过程对离焦量的要求；
步骤4：调整红外温度探测器2的位置，使其探测目标指向粉床4上表面待加工位置；
步骤5：通过主控制系统6分别设定预热过程中与成型过程中的初始激光输出功率以及激光加工头1沿运动轨迹的扫描速度；
步骤6：对待加工层材料粉末进行预热处理，通过主控制系统6先后开启激光加工头1与红外温度探测器2，使激光加工头1沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的粉末预热工作；
步骤7：红外温度探测器2实时探测预热位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置7。信号处理装置7通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统6来调整激光加工头1的激光输出功率或扫描速度，上述反馈控制逻辑在加工工艺过程中间隔预定时期进行运行判断，以将预热温度维持在90～110℃；
步骤8：完成预热工作后，通过主控制系统6先后关闭红外温度探测器2与激光加工头1，并将激光加工头1迅速移至起始位置，准备进行成型工作；
步骤9：进行对应高度的2D截面的粉末成型工作，通过主控制系统6先后开启激光加工头1与红外温度探测器2，使激光加工头1沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的激光成型工作；
步骤10：红外温度探测器2实时探测加工位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置7。信号处理装置7通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统6来调整激光加工头1的激光输出功率或扫描速度，具体来说，当检测到的温度超过温度上限为10摄氏度以上时，主控制系统6降低激光加工头1的输出功率1档并且提高加工头的扫描速度5％；当检测到的温度超过温度上限为5-10摄氏度时，主控制系统6降低激光加工头1的输出功率1档；当检测到的温度超过温度上限为0-5摄氏度时，主控制系统6提高激光加工头1的扫描速度5％；当检测到的温度处于温度上下限范围内时，主控制系统6保持工艺运行参数不变；同样地,当温度低于温度下限为10摄氏度以上时，主控制系统6提高激光加工头1的输出功率1档并且降低加工头的扫描速度5％；当检测到的温度低于温度下限为5-10摄氏度时，主控制系统6提高激光加工头1的输出功率1档；当检测到的温度低于温度下限为0-5摄氏度时，主控制系统6降低激光加工头1的扫描速度5％；上述反馈控制逻辑在加工工艺过程中间隔预定时期进行运行判断，以将加工温度维持在195～205℃。
步骤11：完成对相应高度的2D截面的成型工作，通过主控制系统6先后关闭红外温度探测器2与激光加工头1；
步骤12：降低建造台5高度，粉床4位置随之下降，在粉床4上铺洒材料粉末，使新得到的粉床4的上表面与工作台3的上表面重新重合；
步骤13：重复步骤6～12，直至工件整体成型完成；
步骤14：取出工件，去掉多余的粉末，进行打磨、烘干处理，得到最终的成型工件。
下面，根据第二种高分子材料来说明以上所述的3D打印方法。
第二种高分子材料为聚丙烯(PP)，其中该高分子材料的熔化温度为164-170℃，分解温度为310℃。为了保证3D打印的效果且避免在加工过程中，该高分子材料发生分解，在3D打印过程中必须控制加工温度在230～250℃，其中温度控制精度要求为(250-230)/240＝8％。上述精度要求现有3D打印设备无法做到。
对于聚丙烯(PP)材料的打印过程，包括如下步骤：
步骤1：将所需成型工件的3D形体通过计算机切片处理转化为2D截面的组合，得到沿高度方向逐层扫描的运动轨迹，并载入所述主控制系统6；
步骤2：在建造台5上铺洒聚丙烯(PP)材料粉末，使建造台5上的粉床4具有一定的厚度，刮平粉床4上表面，并使粉床4上表面与工作台3上表面重合；
步骤3：通过主控制系统6调整激光加工头1位置，其中激光加工头1采用532nm Nd:YAG全固态倍频绿光连续激光器，使激光加工头1与粉床4上表面待加工位置的距离满足成型过程对离焦量的要求；
步骤4：调整红外温度探测器2的位置，使其探测目标指向粉床4上表面待加工位置；
步骤5：通过主控制系统6分别设定预热过程中与成型过程中的初始激光输出功率以及激光加工头1沿运动轨迹的扫描速度；
步骤6：对待加工层材料粉末进行预热处理，通过主控制系统6先后开启激光加工头1与红外温度探测器2，使激光加工头1沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的粉末预热工作；
步骤7：红外温度探测器2实时探测预热位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置7。信号处理装置7通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统6来调整激光加工头1的激光输出功率或扫描速度；上述反馈控制逻辑在加工工艺过程中间隔预定时期进行运行判断，以将预热温度维持在90～110℃。
步骤8：完成预热工作后，通过主控制系统6先后关闭红外温度探测器2与激光加工头1，并将激光加工头1迅速移至起始位置，准备进行成型工作；
步骤9：进行对应高度的2D截面的粉末成型工作，通过主控制系统6先后开启激光加工头1与红外温度探测器2，使激光加工头1沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的激光成型工作；
步骤10：红外温度探测器2实时探测加工位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置7。信号处理装置7通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统6来调整激光加工头1的激光输出功率或扫描速度，具体来说，当检测到的温度超过温度上限为10摄氏度以上时，主控制系统6降低激光加工头1的输出功率1档并且提高激光加工头1的扫描速度5％；当检测到的温度超过温度上限为5-10摄氏度时，主控制系统6降低激光加工头1的输出功率1档；当检测到的温度超过温度上限为0-5摄氏度时，主控制系统6提高激光加工头1的扫描速度5％；当检测到的温度处于温度上下限范围内时，主控制系统6保持工艺运行参数不变；同样地,当温度低于温度下限为10摄氏度以上时，主控制系统6提高激光加工头1的输出功率1档并且降低激光加工头1的扫描速度5％；当检测到的温度低于温度下限为5-10摄氏度时，主控制系统6提高激光加工头1的输出功率1档；当检测到的温度低于温度下限为0-5摄氏度时，主控制系统6降低激光加工头1的扫描速度5％；上述反馈控制逻辑在加工工艺过程中间隔预定时期进行运行判断，以将加工温度维持在230～250℃。
步骤11：完成对相应高度的2D截面的成型工作，通过主控制系统6先后关闭红外温度探测器2与激光加工头1；
步骤12：降低建造台5高度，粉床4位置随之下降，在粉床4上铺洒材料粉末，使新得到的粉床4的上表面与工作台3的上表面重新重合；
步骤13：重复步骤6～12，直至工件整体成型完成；
步骤14：取出工件，去掉多余的粉末，进行打磨、烘干处理，得到最终的成型工件。
在本发明中，上述实施例并不局限于通过用激光加工头来辐射粉末床的表面而使粉末熔化。产品原料可以由任何在相转变后形成固体的材料例如，由尼龙6(PA6)、尼龙12(PA12)、尼龙66(PA66)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯醚(PPO)、聚乳酸(PLA)、聚醚醚酮(PEEK)构成，但不限于以上粉末。
Claims (8)
1.一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，该打印方法由打印设备来执行，其中设备包括一个工作台(3)，工作台(3)包括能在高度方向上往复运动的建造台(5)和其上铺洒待打印的高分子材料的粉床(4)；一个激光加工头(1)，其用于向高分子材料释放射线从而使材料发生熔化；一台主控制系统(6)，其中存储关于三维产品相继分层的横截面的信息；一个用于监测粉床上表面温度分布的红外温度探测器(2)以及接收并处理探测器中的温度信号的信号处理装置(7)，信号处理装置连接到主控制系统(6)；其中，所使用的红外温度探测器(2)与激光加工头(1)固定在一起，实现同步运动，保证红外温度探测器(2)的探测位置与激光加工头(1)的预热或加工位置实时重合，实现实时温度探测，
上述方法包括如下步骤：
步骤1：将所需成型工件的3D形体通过计算机切片处理转化为2D截面的组合，得到沿高度方向逐层扫描的运动轨迹，并载入所述主控制系统(6)；
步骤2：在建造台(5)上铺洒材料粉末，使建造台(5)上的粉床(4)具有一定的厚度，刮平粉床(4)上表面，并使粉床(4)上表面与工作台(3)上表面重合；
步骤3：通过主控制系统(6)调整激光加工头(1)位置，使激光加工头(1)与粉床(4)上表面待加工位置的距离满足成型过程对离焦量的要求；
步骤4：调整红外温度探测器(2)的位置，使其探测目标指向粉床(4)上表面待加工位置；
步骤5：通过主控制系统(6)分别设定预热过程中与成型过程中的初始激光输出功率以及激光加工头(1)沿运动轨迹的扫描速度；
步骤6：对待加工层材料粉末进行预热处理，通过主控制系统(6)先后开启激光加工头(1)与红外温度探测器(2)，使激光加工头(1)沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的粉末预热工作；
步骤7：红外温度探测器(2)实时探测预热位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置(7)；信号处理装置(7)通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统(6)来调整激光加工头(1)的激光输出功率或扫描速度，保证预热位置温度在设定温度范围内；
步骤8：完成预热工作后，通过主控制系统(6)先后关闭红外温度探测器(2)与激光加工头(1)，并将激光加工头(1)迅速移至起始位置，准备进行成型工作；
步骤9：进行对应高度的2D截面的粉末成型工作，通过主控制系统(6)先后开启激光加工头(1)与红外温度探测器(2)，使激光加工头(1)沿设定的运动轨迹进行扫描，进行对应高度的2D截面的激光成型工作；
步骤10：红外温度探测器(2)实时探测加工位置温度，将温度数值反馈给信号处理装置(7)；信号处理装置(7)通过比较温度数值与所设温度上下限，将结果实时反馈给主控制系统(6)来调整激光加工头(1)的激光输出功率或扫描速度，保证加工位置温度在设定温度范围内；
步骤11：完成对相应高度的2D截面的成型工作，通过主控制系统(6)先后关闭红外温度探测器(2)与激光加工头(1)；
步骤12：降低建造台(5)高度，粉床(4)位置随之下降，在粉床(4)上铺洒材料粉末，使新得到的粉床(4)的上表面与工作台(3)的上表面重新重合；
步骤13：重复步骤6～12，直至工件整体成型完成；
步骤14：取出工件，去掉多余的粉末，进行打磨、烘干处理，得到最终的成型工件。
2.根据权利要求1所述的一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，其特征在于其中成型所使用的材料粉末选自以下高分子材料粉末，包括：尼龙6、尼龙12、尼龙66、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚乳酸、聚醚醚酮。
3.根据权利要求1所述的一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，其特征在于其中所使用的激光加工头(1)输出的激光为连续激光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，其特征在于在预热过程中所设定的用来与激光预热位置实时温度进行比较的温度上下限在高分子材料熔化温度的30％～90％的范围内；其中在成型过程中所设定的用来与激光加工位置温度数值进行实时比较的温度上下限在高分子材料熔化温度与分解温度之间。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，其特征在于其中在比较激光加工位置实时温度数值与所设温度上下限时，当实时温度数值在温度上下限范围内时，信号处理装置(7)反馈给主控制系统(6)，对加工工艺参数不作调整；当实时温度数值超过温度上限时，信号处理装置(7)反馈给主控制系统(6)，降低激光输出功率和/或加快扫描速度；当实时温度数值低于温度下限时，信号处理装置(7)反馈给主控制系统(6)，提高激光输出功率和/或减慢扫描速度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，其特征在于在比较激光预热或加工位置实时温度数值与所设温度上下限后，根据成型要求，不仅可以对激光输出功率进行调整，亦可对扫描速度进行调整，或者两者同时进行调整。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，其特征在于其中将所需成型工件的3D形体通过计算机切片处理进行转化，得到的2D截面的组合的层间距应满足成型要求，保证成型片层与片层之间相互粘接且具有良好的结合质量。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的一种实现温度控制的高分子材料的3D打印方法，其中在当前2D截面层成型完成后，需降低建造台(5)高度，添加材料粉末使新得到的粉床(4)的上表面与工作台(3)的上表面重新重合；建造台(5)下降的距离与所需成型工件3D形体经计算机切片处理转化得到的2D截面组合的层间距相一致，即相等。
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