CN107379537A

CN107379537A - 一种3d打印方法及装置

Info

Publication number: CN107379537A
Application number: CN201710801965.4A
Authority: CN
Inventors: 刘武辉; 魏彩萍; 李克天; 孙丽娜; 徐青青
Original assignee: Guangzhou Aidi Green Printing Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Aidi Green Printing Technology Co Ltd
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2017-11-24

Abstract

本发明公开了一种3D打印方法及装置，其中3D打印方法步骤包括：1)、在计算机中建立三维模型图形，根据三维模型图形的高度对所述三维模型进行分隔，自下而上生成若干厚度为D的横向剖面图形；2)、以未打印的最底部横向剖面图形为基准，调整所述固化剂喷头的初始位置；3)、控制电磁阀，按照基准横向剖面图形的打印路径打印基准横向剖面图形；并在打印的同时开启打印光源，加速所述固化剂的固化；4)基准横向剖面图形打印完成后，以该基准横向剖面图形上方的剖面图形为最新的基准横向剖面图形，重复步骤2)～3)，直至所有剖面图形打印完成。和现有技术相比，本发明结构简单、使用方便，并有效提高了打印精度。

Description

一种3D打印方法及装置

技术领域

本发明涉及一种3D打印方法及装置。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

发明内容

本发明的首要目的提供一种结构简单、使用方便的3D打印方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种3D打印装置，包括机架，所述机架底部设有打印平台，上部设有水平丝杆及滑杆，所述水平丝杆通过第一联轴器与第一电机连接，一滑块安装在所述滑杆上并与所述滑杆滑动连接，且所述滑块通过丝杆螺母与水平丝杆连接，使所述滑块受所述第一电机驱动实现X轴方向移动；

所述滑块上固接有安装板，所述安装板上安装有依次连接的第二电机、第二联轴器以及垂直丝杆，一固化剂喷头通过丝杆螺母与垂直丝杆连接，使所述固化剂受所述第二电机驱动实现Z轴方向移动，且所述固化剂喷头通过电磁阀及软管与固化剂储料罐连接；

所述机架底部设有导向杆、第三电机、第三联轴器及第三丝杆，所述打印平台与所述导向杆滑动连接，并通过丝杆螺母与所述第三丝杆连接，使所述打印平台受所述第三电机驱动实现Y轴方向移动；

所述机架上还设有促使固化剂固化的打印光源。

一种3D打印方法，包括以下步骤：

1)、在计算机中建立三维模型图形，根据三维模型图形的高度对所述三维模型进行分隔，自下而上生成若干厚度为D的横向剖面图形；

2)、以未打印的最底部横向剖面图形为基准，调整所述固化剂喷头的初始位置，包括：

控制第一电机、第三电机，将所述固化剂喷头水平移动调整至基准横向剖面图形的打印初始位置；

控制第二电机，根据固化剂固化后的打印高度，调整所述固化剂喷头与所述打印平台的距离；

3)、控制电磁阀，按照基准横向剖面图形的打印路径打印基准横向剖面图形；并在打印的同时开启打印光源，加速所述固化剂的固化；

4)基准横向剖面图形打印完成后，以该基准横向剖面图形上方的剖面图形为最新的基准横向剖面图形，重复步骤2)～3)，直至所有剖面图形打印完成。

优选的，所述步骤1)中，当所述三维模型图形在高度方向上的外缘或内缘为非平滑线条时，以该非平滑线条为横向剖面图形的上表面或下表面，避免一张横向剖面图形中出现多余的轮廓线条。

优选的，所述步骤1)中，当所述三维模型图形在高度方向上的外缘或内缘为斜线段或平滑弧线时，将该平滑弧线进一步细分，获得细分横向剖面图形，以提高打印精度。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明结构简单、使用方便，并有效提高了打印精度。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例结构示意图；

图2a～2c为本发明实施例三维模型图形打印示意图。

具体实施方式

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

实施例

如图1所示，一种3D打印装置，包括机架1，所述机架1底部设有打印平台2，上部设有水平丝杆3及滑杆4，所述水平丝杆3通过第一联轴器5与第一电机6连接，一滑块7安装在所述滑杆4上并与所述滑杆4滑动连接，且所述滑块7通过丝杆螺母与水平丝杆3连接，使所述滑块7受所述第一电机6驱动实现X轴方向移动；所述滑块7上固接有安装板8，所述安装板8上安装有依次连接的第二电机9、第二联轴器10以及垂直丝杆11，一固化剂喷头12通过丝杆螺母与垂直丝杆11连接，使所述固化剂受所述第二电机9驱动实现Z轴方向移动，且所述固化剂喷头12通过电磁阀13及软管14与固化剂储料罐15连接；所述机架1底部设有导向杆、第三电机、第三联轴器及第三丝杆，所述打印平台2与所述导向杆滑动连接，并通过丝杆螺母与所述第三丝杆连接，使所述打印平台2受所述第三电机驱动实现Y轴方向移动；所述机架1上还设有促使固化剂固化的打印光源16。

结合图1，并如图2a所示，以打印一个玩具积木来简述上述3D打印装置的打印方法，该玩具积木整体呈T形，包括底座及杆部，其中底座的边缘、杆部端头呈倒圆角设计以避免磕碰，杆部设有凹口以实现和其它玩具的拼装，包括以下步骤：

1)、在计算机中建立三维模型图形，根据三维模型图形的高度对所述三维模型进行分隔，自下而上生成N个厚度为D的横向剖面图形；

如图2b所示，所述步骤1)中，当所述三维模型图形在高度方向上的外缘或内缘为非平滑线条时，如该玩具积木中杆部的凹口部分，以该非平滑线条(凹口边缘)为横向剖面图形的上表面或下表面，避免一张横向剖面图形中出现多余的轮廓线条，使得打印出错。

如图2c所示，所述步骤1)中，当所述三维模型图形在高度方向上的外缘或内缘为斜线段或平滑弧线时，如该玩具积木的倒圆角部分，将该平滑弧线进一步细分为厚度d1/n、d2/n、d3/n(n为细分系数)，获得细分横向剖面图形，以提高打印精度。

2)、以未打印的最底部横向剖面图形为基准，调整所述固化剂喷头12的初始位置，包括：

控制第一电机6、第三电机，将所述固化剂喷头12水平移动调整至基准横向剖面图形的打印初始位置；

控制第二电机9，根据固化剂固化后的打印高度，调整所述固化剂喷头12与所述打印平台2的距离；

3)、控制电磁阀13，按照基准横向剖面图形的打印路径打印基准横向剖面图形；并在打印的同时开启打印光源16，加速所述固化剂的固化；

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种3D打印装置，其特征在于：

包括机架，所述机架底部设有打印平台，上部设有水平丝杆及滑杆，所述水平丝杆通过第一联轴器与第一电机连接，一滑块安装在所述滑杆上并与所述滑杆滑动连接，且所述滑块通过丝杆螺母与水平丝杆连接，使所述滑块受所述第一电机驱动实现X轴方向移动；

所述机架上还设有促使固化剂固化的打印光源。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印方法，其特征在于包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种3D打印方法，其特征在于：

所述步骤1)中，当所述三维模型图形在高度方向上的外缘或内缘为非平滑线条时，以该非平滑线条为横向剖面图形的上表面或下表面，避免一张横向剖面图形中出现多余的轮廓线条。

4.根据权利要求2所述的一种3D打印方法，其特征在于：

所述步骤1)中，当所述三维模型图形在高度方向上的外缘或内缘为斜线段或平滑弧线时，将该平滑弧线进一步细分，获得细分横向剖面图形，以提高打印精度。