CN108995201A - 3d打印机的防翘曲打印方法 - Google Patents

3d打印机的防翘曲打印方法 Download PDF

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Abstract

一种3D打印机的防翘曲打印方法,包括下列步骤:于3D打印机要进行打印时取得底座打印信息;依据底座打印信息控制喷头于打印平台上打印底座模型;于底座模型打印完成后取得3D物件的第一打印层的物件打印信息,并控制喷头朝Z轴抬升至第一打印层的打印高度;依据物件打印信息控制喷头于底座模型上打印第一打印层的切层物件;判断3D物件是否打印完成;并且,3D打印机持续取得下一个打印层的物件打印信息、控制喷头朝Z轴抬升至下一个打印层的打印高度、并依据物件打印信息控制喷头打印下一个打印层的切层物件,直到3D物件打印完成为止。

Description

3D打印机的防翘曲打印方法
技术领域
本发明涉及一种3D打印机的打印方法,尤其涉及3D打印机的防翘曲打印方法。
背景技术
3D打印机能够读取使用者输入的打印信息,并借由挤出成型材于平台上堆叠出对应的实体3D模型,相当便利。
参阅图1,为相关技术的3D打印机示意图。图1揭露了一种3D打印机(下面简称为打印机1),所述打印机1主要具有打印平台11及喷头12。如图1所示,当打印机1进行打印时,主要是依据3D物件的打印信息控制喷头12沿着X轴、Y轴及Z轴进行移动,并且于移动至打印平台11上的对应位置时挤出成型材。借此,打印机1可通过成型材在打印平台11上堆叠形成实体的3D模型。图1是以熔融沉积式(Fused Deposition Modeling,FDM)的3D打印机为例,但不限于此。
请同时参阅图2,为相关技术的3D模型的翘曲示意图。如图2所示,打印机1主要是使用具有热塑性的成型材。于进行打印时,打印机1是对喷头12进行加热,并且借由喷头12将热融状态的成型材挤出在打印平台11上,以由成型材来构成3D模型的各个打印层的物件2。图2中是以位于3D模型最底部的第一层的物件2为例。
当喷头12将成型材挤出在打印平台11上之后,成型材就会开始冷却。而如图2所示,若物件2的长度较长,则在喷头12挤出成型材的过程中,物件2较早被打印的一端就会因为热胀冷缩的原理而开始萎缩,进而产生翘曲(warpage)的现象。如此一来,将会严重影响到打印完成的3D模型的品质。
发明内容
本发明借由先打印可拆卸的底座模型后再于底座模型上打印3D模型,以解决3D模型的底面在打印后会产生翘曲现象的技术问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种3D打印机的防翘曲打印方法,运用于具有一打印平台及一喷头的一3D打印机,并且包括下列步骤:
a)取得一底座打印信息;
b)依据该底座打印信息控制该喷头于该打印平台上打印一底座模型;
c)取得一3D物件的一第一打印层的一物件打印信息,并控制该喷头朝一Z轴抬升;
d)依据该第一打印层的该物件打印信息控制该喷头于该底座模型上打印该第一打印层的切层物件;
e)取得该3D物件的下一个打印层的物件打印信息,并控制该喷头朝该Z轴抬升;
f)依据该下一个打印层的该物件打印信息控制该喷头打印该下一个打印层的切层物件;及
g)于该3D物件打印完成前重复执行步骤e及步骤f。
如上所述,其中该底座模型的面积大于该第一打印层的该切层物件的面积。
如上所述,其中步骤a前还包括下列步骤:
a01)判断该3D打印机是否开启一底座添加功能;及
a02)于该底座添加功能开启时执行步骤a至步骤g。
如上所述,其中步骤a是取得该底座模型的多个打印层之一的该底座打印信息,步骤b是依据该底座打印信息打印该底座模型的其中一个底座物件,并且该3D打印机的防翘曲打印方法还包括下列步骤:
b1)于步骤b后判断该底座模型是否打印完成;
b2)于该底座模型打印完成前取得该底座模型的下一个打印层的该底座打印信息,接着控制该喷头朝该Z轴抬升,并且再次执行步骤b及步骤b1;及
b3)于该底座模型打印完成后执行步骤c。
如上所述,其中步骤c及步骤e是控制该喷头朝该Z轴移动一抬升高度,并且该抬升高度相等于该些切层物件的厚度。
如上所述,其中步骤b后还包括一步骤:b4)控制该喷头于该底座模型的内部挤出成型材以进行一第一填充处理。
如上所述,其中步骤d后还包括一步骤:d1)控制该喷头于该第一打印层的该切层物件内部挤出成型材以进行一第二填充处理。
如上所述,其中该第一填充处理采用的一第一填充角度与该第二填充处理采用的一第二填充角度呈平行。
如上所述,其中该第一填充处理将该底座模型的内部完全填满,该第二填充处理将该第一打印层的该切层物件的内部完全填满。
于本发明的另一实施例中,所述3D打印机的防翘曲打印方法,运用于具有一打印平台及一喷头的一3D打印机,并且包括下列步骤:
a)取得一底座打印信息;
b)依据该底座打印信息控制该喷头于该打印平台上打印一底座模型;
c)取得一3D物件的一第一打印层的物件打印信息,并且控制该喷头朝一Z轴移动一第一抬升高度;
d)依据该第一打印层的该物件打印信息控制该喷头于该底座模型上打印该第一打印层的切层物件;
e)取得该3D物件的下一个打印层的物件打印信息,并且控制该喷头朝该Z轴移动一第二抬升高度,其中该第二抬升高度不同于该第一抬升高度;
f)依据该下一个打印层的该物件打印信息控制该喷头打印该下一个打印层的切层物件;及
g)于该3D物件打印完成前重复执行步骤e及步骤f。
如上所述,其中该底座模型的面积大于该第一打印层的该切层物件的面积。
如上所述,其中该第一抬升高度大于该些切层物件的厚度。
如上所述,其中步骤a是取得该底座模型的多个打印层之一的该底座打印信息,步骤b是依据该底座打印信息打印该底座模型的其中一个底座物件,并且该3D打印机的防翘曲打印方法还包括下列步骤:
b1)于步骤b后判断该底座模型是否打印完成;
b2)于该底座模型打印完成前取得该底座模型的下一个打印层的该底座打印信息,接着控制该喷头朝该Z轴移动一第三抬升高度,并且再次执行步骤b及步骤b1;及
b3)于该底座模型打印完成后执行步骤c。
如上所述,其中该第二抬升高度及该第三抬升高度相等于该些切层物件及该些底座物件的厚度。
如上所述,其中还包括下列步骤:
h)步骤b后控制该喷头于该底座模型的内部挤出成型材以进行一第一填充处理;及
i)步骤d后控制该喷头于该第一打印层的该切层物件内部挤出成型材以进行一第二填充处理,其中该第一填充处理采用的一第一填充角度与该第二填充处理采用的一第二填充角度呈平行。
本发明相对于相关技术所能达成的技术功效在于,将3D模型打印在可拆卸并且可舍弃的底座模型上,可有效防止3D模型的底部在打印过程中产生翘曲现象,进而影响3D模型的品质。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为现有技术的3D打印机示意图;
图2为现有技术的3D模型的翘曲示意图;
图3为本发明的第一具体实施例的3D模型示意图;
图4A为本发明的第一具体实施例的第一打印流程图;
图4B为本发明的第一具体实施例的第二打印流程图;
图5A为本发明的第一具体实施例的第一打印动作图;
图5B为本发明的第一具体实施例的第二打印动作图;
图5C为本发明的第一具体实施例的第三打印动作图;
图5D为本发明的第一具体实施例的第四打印动作图;
图5E为本发明的第二具体实施例的第三打印动作图;
图5F为本发明的第二具体实施例的第四打印动作图;
图6A为本发明的第二具体实施例的第一打印流程图;
图6B为本发明的第二具体实施例的第二打印流程图;
图7A为本发明的第一具体实施的填充物示意图;
图7B为本发明的第二具体实施的填充物示意图。
其中,附图标记:
1…3D打印机;
11…打印平台;
12…喷头;
2…物件;
3…3D模型;
30…物件填充物;
31…切层物件;
4…底座模型;
40…底座填充物;
H…打印高度;
h1、h1’…第一抬升高度;
S10-S36…打印步骤;
S40-S68…打印步骤。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
首请参阅图3,为本发明的第一具体实施例的3D模型示意图。如前文所述,本发明的各个实施例主要是为了防止3D打印机所打印的3D模型3的底部产生翘曲现象。具体地,本发明主要适用于各式的3D打印机,例如熔融沉积式(Fused Deposition Modeling,FDM)打印机、数位光处理式(Digital Light Processing,DLP)打印机、光固化式(Stereolithography,SLA)打印机等,不加以限定。为便于说明,下面将以图1所示的3D打印机1(为FDM打印机)为例,进行说明,但不以此限定本发明的申请专利范围。
为了达到这个目的,本发明的各个实施例主要是于打印3D模型3之前,先控制3D打印机1的喷头于打印平台上打印底座模型4(例如图1所示的喷头12及打印平台11),并且,再于底座模型4上打印使用者所需的3D模型3。
具体地,若没有打印底座模型4,3D打印机1是于打印平台11上打印3D模型3;若有打印底座模型4,3D打印机1是于底座模型4上打印3D模型3。由于在打印时,3D模型3的底面与底座模型4的顶面间的粘着度(有打印底座模型4时),会大于3D模型3的底面与打印平台11的表面间的粘着度(没有打印底座模型4时),因此,本发明于底座模型4上打印3D模型3,可以借由较高的粘着度而有效避免3D模型3的底面产生翘曲现象。本实施例中,3D模型3及底座模型4是通过3D打印机1的喷头12采用相同的成型材来打印,但不加以限定。
值得一提的是,底座模型4是直接打印于打印平台11上,因此若底座模型4的长度太长,则底座模型4的底面可能会产生翘曲现象。然而,本发明中底座模型4是可拆卸并且可舍弃的模型,并且不是使用者所需要的,因此即使底座模型4的底面产生翘曲现象,对使用者真正需要的3D模型3也不会产生任何的影响。
续请参阅图4A及图4B,分别为本发明的第一具体实施例的第一打印流程图及第二打印流程图。图4A及图4B揭露了本发明的防翘曲打印方法,并且运用于如图1所示的3D打印机1。
首先,由3D打印机1或与3D打印机1连接的电脑装置(图未标示)对使用者要打印的3D物件进行相关的切层处理,以产生对应至3D物件的多个打印层的多个物件打印信息。于一实施例中,多个物件打印信息可分别记录各个打印层的打印路径数据(于打印单色3D模型时)。于另一实施例中,各个物件打印信息可分别记录各个打印层的打印路径数据以及颜色打印数据(于打印彩色3D模型时)。
于上述切层处理完成后,3D打印机1即可开始进行打印动作(步骤S10)。本实施例中,3D打印机1具有底座添加功能,并且于进行打印动作时,3D打印机1判断使用者是否开启了底座添加功能(步骤S12),即,判断使用者是需要于3D模型的底部打印底座模型。
若3D打印机1判断底座添加功能没有被开启,则3D打印机1采用正常程序,以依据前述的物件打印信息打印对应的实体3D模型(步骤S14)。于本实施例中,步骤S14的打印动作与现有技术中的3D打印机所采用的打印方式相同或相似,于此不再赘述。
若3D打印机1判断底座添加功能被开启,则3D打印机1接续执行图4A与图4B所示的各步骤(步骤S16至步骤S36),借此完成底座模型及3D模型的打印动作。
具体地,若3D打印机1判断底座添加功能被开启,则3D打印机1先取得底座打印信息(步骤S16),并且依据底座打印信息控制喷头12于打印平台11上打印底座模型(步骤S18)。值得一提的是,于步骤S16后,3D打印机1是先控制喷头12移动至打印平台11上方,并且位于底座模型的打印高度后(即,令喷头12与打印平台11之间保持一个特定距离),再控制喷头12进行底座模型的打印动作。
于一实施例中,底座打印信息可为原厂设定的数据,并且储存于3D打印机1的内存中。于另一实施例中,3D打印机1可记录多种底座模型的底座打印信息,并且提供使用者进行选择,并且3D打印机1于步骤S16中取得使用者所选择的底座模型所对应的底座打印信息。于又一实施例中,3D打印机1可依据使用者要打印的3D模型的尺寸来动态产生底座打印信息。
于步骤S18后,3D打印机1进一步视底座模型是否打印完成(步骤S20)而有不同动作。具体地,若底座模型只有一层(即,仅包括一个打印层),则在步骤S18后,3D打印机1即完成了底座模型的打印动作。若底座模型由多个打印层所构成,则3D打印机1在步骤S16中是先取得底座模型的多个打印层之一的底座打印信息,并且在步骤S18中是依据取得的底座打印信息来打印底座模型的其中一个打印层对应的底座物件。
承上所述,若底座模型具有多个打印层,则步骤S18后,3D打印机1进一步判断底座模型是否打印完成(步骤S20),即,判断目前打印的打印层是否为底座模型的最后一个打印层。若底座模型尚未打印完成,则3D打印机1控制喷头12朝一Z轴抬升,以令喷头12位于下一个打印层的打印高度(步骤S22)。于一实施例中,3D打印机1于步骤S22中是控制喷头12朝Z轴移动第三抬升高度。
接着,3D打印机1再次执行步骤S16及步骤S18,以取得底座模型的下一个打印层的底座打印信息,并且依据取得的底座打印信息打印底座模型的下一个打印层对应的底座物件。
若3D打印机1于步骤S20中判断底座模型已打印完成(即,底座模型的所有打印层的底座物件皆已打印完成,而可由多个底座物件堆叠构成底座模型),则3D打印机1进一步执行步骤S24。
具体地,于底座模型打印完成后,3D打印机1取得要打印的3D物件的第一打印层的物件打印信息(步骤S24),并且控制喷头12朝Z轴抬升,以令喷头12位于3D物件的第一打印层的打印高度(步骤S26)。于一实施例中,3D打印机1于步骤S26中是控制喷头12朝Z轴移动第一抬升高度。
接着,3D打印机1依据第一打印层的物件打印信息控制喷头12于底座模型上打印第一打印层的切层物件(步骤S28)。具体地,3D打印机1是控制喷头12于底座模型的最后一个打印层的底座物件上挤出成型材,以打印3D物件的第一打印层的切层物件。
于一实施例中,底座模型的面积必须大于3D物件的底面的面积。于另一实施例中,至少底座模型的最后一个打印层的底座物件的面积须大于3D物件的第一打印层的切层物件的面积。如此一来,打印完成的3D模型的底面可全部被产生于底座模型上,进而避免3D模型的底面产生翘曲现象。
步骤S28后,3D打印机1接着取得3D物件的下一个打印层(例如第二打印层)的物件打印信息(步骤S30),并且控制喷头12朝Z轴抬升,以令喷头12位于下一个打印层的打印高度(步骤S32)。于一实施例中,3D打印机1于步骤S32中是控制喷头12朝Z轴移动第二抬升高度。值得一提的是,第二抬升高度可与前述第一抬升高度相同或不同(容后详述)。
接着,3D打印机1依据下一个打印层的物件打印信息控制喷头12打印下一个打印层的切层物件(步骤S34)。例如,3D打印机1可控制喷头12于3D物件的第一打印层的切层物件上挤出成型材,以打印3D物件的第二个打印层的切层物件。
步骤S34后,3D打印机1判断3D物件是否打印完成(步骤S36),即,判断目前打印的打印层是否为3D物件的最后一个打印层。若3D物件尚未打印完成,3D打印机再次执行步骤S30至步骤S34,以取得下一个打印层的物件打印信息,并且控制喷头12朝Z轴抬升(即,移动前述第二抬升高度),再控制喷头12打印下一个打印层的切层物件。
本实施例中,3D打印机1会持续执行步骤S30至步骤S34,直到3D物件的所有打印层对应的切层物件都打印完成,并且由多个切层物件堆叠构成3D物件对应的实体3D模型为止。
值得一提的是,3D打印机1所打印的每一个底座物件及每一个切层物件都有一个固定的厚度。于一实施例中,所述厚度可为3D打印机1于原厂出产时的预设值。于另一实施例中,所述厚度会随着3D打印机1所采用的成型材的成份不同而改变。于又一实施例中,3D打印机1可提供多种厚度给使用者自行选择。
于本发明的一个实施例中,前述的第一抬升高度、第二抬升高度及第三抬升高度可为相同的数值,并且相等于上述底座物件及/或切层物件的厚度。借此,可令打印完成的底座模型及3D模型的每一层的厚度皆相同。
于本发明的另一个实施例中,前述的第二抬升高度及第三抬升高度可为相同的数值(例如相等于上述底座物件及/或切层物件的厚度),而第一抬升高度可与第二抬升高度及第三抬升高度不同(例如第一抬升高度可大于第二(或第三)抬升高度,也就是大于上述底座物件及/或切层物件的厚度)。借此,可令打印完成的3D模型与底座模型较容易被拆开(容后详述)。
参阅图5A至图5D,分别为本发明的第一具体实施例的第一打印动作图至第四打印动作图。
如图5A所示,当3D打印机1要于打印平台11上打印底座模型时,是先控制喷头12移动至打印平台11上方,并位于一个打印高度H。本实施例中,打印高度H相等于底座模型的各个底座物件的厚度。于一实施例中,3D打印机1在前述图4A的步骤S22中控制喷头12移动的第三抬升高度相等于打印高度H。
接着,如图5B所示,3D打印机1依据取得的底座打印信息控制喷头12移动并挤出成型材,以于打印平台11上打印底座模型4。于图5B的实施例中,是以具有一个打印层的底座模型4为例。
接着如图5C所示,当底座模型4打印完成后,3D打印机1控制喷头12朝Z轴抬升第一抬升高度h1,以令喷头12位于3D物件的第一打印层的打印高度。接着如图5D所示,3D打印机1依据3D物件的第一打印层的物件打印信息控制喷头12移动并挤出成型材,以于底座模型4上打印3D物件的第一打印层的切层物件31。
于图5C及图5D的实施例中,第一抬升高度h1相等于3D物件的各个切层物件31的厚度。于一实施例中,3D打印机1在前述图4B的步骤S26中控制喷头12移动的第一抬升高度相等于第一抬升高度h1。于另一实施例中,各个切层物件31的厚度相等于底座模型4的各个底座物件的厚度,并且3D打印机1于前述图4A的步骤S22及图4B的步骤S26与步骤S32中控制喷头12移动的第三抬升高度、第一抬升高度及第二抬升高度皆相同。
值得一提的是,虽然本发明可借由底座模型4的打印,防止3D模型的底面产生翘曲现象,惟,若3D模型与底座模型4间的粘着力太强,使用者可能在卸除底座模型4时不小心破坏3D模型的底面。为解决上述问题,本发明可于3D模型的打印过程中,进一步降底3D模型与底座模型4间的粘着力。
参阅图5E及图5F,分别为本发明的第二具体实施例的第三打印动作图与第四打印动作图。其中,本第二具体实施例的第一、第二打印动作如同前述图5A、图5B所示,不再赘述。
于图5E的实施例中,当底座模型4打印完成后,3D打印机1会控制喷头12朝Z轴抬升第一抬升高度h1’。接着如图5F所示,3D打印机1依据3D物件的第一打印层的物件打印信息控制喷头12移动并挤出成型材,以于底座模型4上打印3D物件的第一打印层的切层物件31。
于图5E及图5F的实施例中,第一抬升高度h1’大于3D物件的各个切层物件31的厚度,特别是大于3D物件的第一打印层的切层物件31的厚度。于一实施例中,3D打印机1在前述图4B的步骤S26中控制喷头12移动的第一抬升高度相等于第一抬升高度h1’。
通过第一抬升高度h1’,于3D打印机1打印3D物件的第一打印层的切层物件31时,成型材于空气中会有较长的冷却时间。当成型材接触、覆盖于底座模型4的顶面时,已呈现半冷却状态,因此可有效降低3D物件的第一打印层的切层物件31与底座模型4间的粘着度。借此,当3D模型打印完成后,使用者可轻易地将底座模型4与3D模型拆开(即,将底座模型4的顶面与3D模型的底面拆开)。
值得一提的是,3D打印机1需要适当降低3D物件的第一打印层的切层物件31与底座模型4间的粘着度,但不需要降低3D物件中各个相邻的切层物件31的粘着度,也不需要降低底座模型4中各个相邻的底座物件的粘着度。因此,于一实施例中,3D打印机1于前述图4A的步骤S22中控制喷头12移动的第三抬升高度可相等各个底座物件的厚度,并且于前述图4B的步骤S32中控制喷头12移动的第二抬升高度可相等于各个切层物件31的厚度。
于本实施例中,3D打印机1令喷头12于前述图4B的步骤S26中移动的第一抬升高度大于各个切层物件31的厚度,特别是大于3D物件的第一打印层的切层物件31的厚度,借此达到上述易拆卸的技术功效。
值得一提的是,为了强化底座模型4及3D模型的结构强度,本发明的3D打印机1可对底座模型4及/或3D模型进行填充处理,借由在底座模型4及/3D模型内部挤出成型材以进行填充,来提高底座模型4中各个相邻的底座物件间的粘着度,并且提高3D模型中各个相邻的切层物件间的粘着度。于一实施例中,上述填充处理的填充比例为100%(即,以成型材将底座模型4/3D模型的内部填满)。于另一实施例中,上述填充处理的填充比例可大于一预定比例但小于100%。
具体地,3D打印机1可以在各个底座物件4及各个切层物件打印完成后,分别于各个底座物件4的内部与各个切层物件的内部挤出成型材,以对各个底座物件4的内部以及各个切层物件的内部进行填充处理。如此一来,可增加各个相邻的物件间的接触面积,进而提高相邻的物件间的粘着度。
续请参阅图6A及图6B,分别为本发明的第二具体实施例的第一打印流程图及第二打印流程图。与图4A、图4B的第一具体实施例的差异在于,图6A、图6B的第二具体实施例还包括对底座模型的内部以及切层物件的内部进行填充的填充步骤。
首先,3D打印机1于要进行打印时,先取得底座打印信息(步骤S40),并且依据底座打印信息控制喷头12于打印平台11上打印底座模型(步骤S42)。与图4A、图4B的第一具体实施例相似,若底座模型包括了多个打印层,则步骤S42后,3D打印机1进一步判断目前打印的是否为底座模型的最后一个打印层(步骤S44)。
若目前打印的不是底座模型的最后一个打印层,则打印机1进一步控制喷头12于底座模型的内部(即,于步骤S42中打印的底座物件的内部)挤出成型材,借此对底座模型进行第一填充处理(步骤S46)。接着,3D打印机1控制喷头12朝Z轴抬升(例如移动前述的第三抬升高度),以令喷头12位于下一个打印层的打印高度(步骤S48)。并且,3D打印机1再次执行步骤S40至步骤S42,以取得底座模型的下一个打印层的底座打印信息,并控制喷头12打印下一个打印层的底座物件。
若目前打印的是底座模型的最后一个打印层,则打印机1同样控制喷头12于底座模型的内部挤出成型材,以对底座模型进行第二填充处理(步骤S50)。于一实施例中,所述第一填充处理与第二填充处理是将底座模型的内部完全填满(即,填充比例为100%)。然而,上述填充比例实可依据3D打印机1所采用的成型材的特性(例如湿润度、粘性等)来决定,不应以此为限。
于底座模型打印完成后,3D打印机1进一步取得3D物件的第一打印层的物件打印信息(步骤S52),并且控制喷头12朝Z轴抬升(例如移动前述的第一抬升高度),以令喷头12位于3D物件的第一打印层的打印高度(步骤S54)。接着,3D打印机1依据第一打印层的物件打印信息控制喷头12于底座模型上打印第一打印层的切层物件(步骤S56)。于本实施例中,第一抬升高度可大于或等于切层物件的厚度,不加以限定。
步骤S56后,3D打印机1控制喷头12于第一打印层的切层物件内部挤出成型材,借此对切层物件进行第三填充处理(步骤S58)。于一实施例中,步骤S58的第三填充处理可将切层物件的内部完全填满,或依据成型材的特性来决定第三填充处理的填充比例,不加以限定。
值得一提的是,于一实施例中,3D打印机1可采用第一填充角度来执行步骤S50的第二填充处理,采用第二填充角度来执行步骤S58的第三填充处理,并且令第一填充角度相等于第二填充角度(容后详述)。
步骤S58后,3D打印机1接着取得3D物件的下一个打印层的物件打印信息(步骤S60),并且控制喷头12朝Z轴抬升(例如移动前述的第二抬升高度),以令喷头12位于下一个打印层的打印高度(步骤S62)。接着,3D打印机1再依据下一个打印层的物件打印信息控制喷头12打印下一个打印层的切层物件(步骤S64)。
步骤S64后,3D打印机1控制喷头12于切层物件内部挤出成型材,借此对切层物件进行第四填充处理(步骤S66)。于一实施例中,步骤S66的第四填充处理可将切层物件的内部完全填满,或依据成型材的特性来决定第四填充处理的填充比例,不加以限定。
步骤S66后,3D打印机1判断3D物件是否打印完成(步骤S68)。并且,3D打印机1于3D物件尚未打印完成之前,再次执行步骤S60至步骤S66,以打印3D物件的各个打印层的切层物件,直到3D物件打印完成为止。
请同时参阅图7A及图7B,分别为本发明的第一具体实施的填充物示意图及第二具体实施例的填充物示意图。
图7A与图7B分别揭露了两具体实施例,显示两具体实施例中底座模型4的顶面(即,最后一个打印层的底座物件)以及3D模型3的底面(即,第一打印层的切层物件)的情形。如图7A与图7B所示,底座物件内部经过前述第二填充处理而具有底座填充物40,而切层物件内部经过前述第三填充处理而具有物件填充物30。
于图7A的实施例中,前述第二填充处理是采用任意的填充角度来进行,并且第三填充处理也是采用任意填充角度来进行(也就是说喷头12在进行第二填充处理及第三填充处理时,是沿着任意方向来挤出成型材)。于此实施例中,物件填充物30与底座填充物40之间会具有数量众多的交点,因而使得切层物件与底座物件间的粘着度过大。如此一来,使用者较难将3D模型3与底座模型4拆开。
于图7B的实施例中,前述步骤S50的第二填充处理所采用的第一填充角度与步骤S58的第三填充处理所采用的第二填充角度呈平行。于图7B的实施例中,喷头12在进行第二填充处理时是沿着X轴方向挤出成型材(即第一填充角度为0度),并且在进行第三填充处理时也是沿着X轴方向挤出成型材(即第二填充角度为0度)。本实施例中是以X轴为例来进行说明,但只要第一填充角度与第二填充角度呈平行即可,亦即前述第二填充处理时成型材配置的方向与前述第三填充处理时成型材配置的方向相同,而使底座模型4的顶面(即,最后一个打印层的底座物件)以及3D模型3的底面(即,第一打印层的切层物件)的成型材配置呈平行。于其他实施例中,第二填充处理与第三填充处理不必然沿着X轴来进行。
于图7B的实施例中,使用者可沿着第二填充处理与第三填充处理的填充角度的垂直方向施力,借此轻易地将3D模型3与底座模型4拆开。如此一来,使用者可在不破坏3D模型3的底部的前提下,将底座模型4拆卸下来。
值得一提的是,于本发明中,3D打印机1不需要降低底座模型4中各个相邻的底座物件间的粘着度,因此3D打印机1可采用任意填充角度来进行前述步骤S46的第一填充处理。并且,3D打印机1不需要降低3D模型3中各个相邻的切层物件间的粘着度,因此3D打印机1可采用任意填充角度来进行前述步骤S66的第四填充处理。
通过本发明的各实施例揭露的打印方法,可有效避免打印完成的3D模型的底部产生翘曲现象,进而提升3D模型的品质。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种3D打印机的防翘曲打印方法,运用于具有一打印平台及一喷头的一3D打印机,其特征在于,包括:
a)取得一底座打印信息;
b)依据该底座打印信息控制该喷头于该打印平台上打印一底座模型;
c)取得一3D物件的一第一打印层的一物件打印信息,并控制该喷头朝一Z轴抬升;
d)依据该第一打印层的该物件打印信息控制该喷头于该底座模型上打印该第一打印层的切层物件;
e)取得该3D物件的下一个打印层的物件打印信息,并控制该喷头朝该Z轴抬升;
f)依据该下一个打印层的该物件打印信息控制该喷头打印该下一个打印层的切层物件;及
g)于该3D物件打印完成前重复执行步骤e及步骤f。
2.根据权利要求1所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,该底座模型的面积大于该第一打印层的该切层物件的面积。
3.根据权利要求1所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,步骤a前还包括下列步骤:
a01)判断该3D打印机是否开启一底座添加功能;及
a02)于该底座添加功能开启时执行步骤a至步骤g。
4.根据权利要求1所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,步骤a是取得该底座模型的多个打印层之一的该底座打印信息,步骤b是依据该底座打印信息打印该底座模型的其中一个底座物件,并且该3D打印机的防翘曲打印方法还包括下列步骤:
b1)于步骤b后判断该底座模型是否打印完成;
b2)于该底座模型打印完成前取得该底座模型的下一个打印层的该底座打印信息,接着控制该喷头朝该Z轴抬升,并且再次执行步骤b及步骤b1;及
b3)于该底座模型打印完成后执行步骤c。
5.根据权利要求1所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,步骤c及步骤e是控制该喷头朝该Z轴移动一抬升高度,并且该抬升高度相等于该些切层物件的厚度。
6.根据权利要求1所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,步骤b后还包括一步骤:b4)控制该喷头于该底座模型的内部挤出成型材以进行一第一填充处理。
7.根据权利要求6所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,步骤d后还包括一步骤:d1)控制该喷头于该第一打印层的该切层物件内部挤出成型材以进行一第二填充处理。
8.根据权利要求7所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,该第一填充处理采用的一第一填充角度与该第二填充处理采用的一第二填充角度呈平行。
9.根据权利要求8所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,该第一填充处理将该底座模型的内部完全填满,该第二填充处理将该第一打印层的该切层物件的内部完全填满。
10.一种3D打印机的防翘曲打印方法,运用于具有一打印平台及一喷头的一3D打印机,其特征在于,包括:
a)取得一底座打印信息;
b)依据该底座打印信息控制该喷头于该打印平台上打印一底座模型;
c)取得一3D物件的一第一打印层的物件打印信息,并且控制该喷头朝一Z轴移动一第一抬升高度;
d)依据该第一打印层的该物件打印信息控制该喷头于该底座模型上打印该第一打印层的切层物件;
e)取得该3D物件的下一个打印层的物件打印信息,并且控制该喷头朝该Z轴移动一第二抬升高度,其中该第二抬升高度不同于该第一抬升高度;
f)依据该下一个打印层的该物件打印信息控制该喷头打印该下一个打印层的切层物件;及
g)于该3D物件打印完成前重复执行步骤e及步骤f。
11.根据权利要求10所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,该底座模型的面积大于该第一打印层的该切层物件的面积。
12.根据权利要求10所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,该第一抬升高度大于该些切层物件的厚度。
13.根据权利要求10所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,步骤a是取得该底座模型的多个打印层之一的该底座打印信息,步骤b是依据该底座打印信息打印该底座模型的其中一个底座物件,并且该3D打印机的防翘曲打印方法还包括下列步骤:
b1)于步骤b后判断该底座模型是否打印完成;
b2)于该底座模型打印完成前取得该底座模型的下一个打印层的该底座打印信息,接着控制该喷头朝该Z轴移动一第三抬升高度,并且再次执行步骤b及步骤b1;及
b3)于该底座模型打印完成后执行步骤c。
14.根据权利要求13所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,该第二抬升高度及该第三抬升高度相等于该些切层物件及该些底座物件的厚度。
15.根据权利要求10所述的3D打印机的防翘曲打印方法,其特征在于,还包括下列步骤:
h)步骤b后控制该喷头于该底座模型的内部挤出成型材以进行一第一填充处理;及
i)步骤d后控制该喷头于该第一打印层的该切层物件内部挤出成型材以进行一第二填充处理,其中该第一填充处理采用的一第一填充角度与该第二填充处理采用的一第二填充角度呈平行。
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