CN110154391A - 一种发光广告字壳3d打印机及其打印方法 - Google Patents

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Abstract

一种涉及发光广告字壳技术领域的发光广告字壳3D打印机及其打印方法，其特征是：①设计出中空的待打印广告字壳的三维模型；②基于倾斜分层的3D打印方法，将步骤①设计出的中空的待打印广告字壳的三维模型进行空间旋转变换；③对步骤②旋转后的三维模型进行切片整理；④将步骤③切片代码逆向空间旋转恢复至原位；⑤将步骤④变换后的切片代码进行耦合；⑥将步骤⑤的切片代码数据导入至3D打印机内，进行3D打印；⑦在步骤⑥打印完成的广告字壳顶部面镶嵌带有光源的亚克力板；本发明有效解决了传统分体式广告字壳壳体侧壁与广告字壳壳体顶部连接处容易开裂的问题。

Description

一种发光广告字壳3D打印机及其打印方法
技术领域
本发明涉及发光广告字壳技术领域，尤其是涉及一种发光广告字壳3D打印机及其打印方法。
背景技术
公知的，传统广告发光字壳3D打印机是利用3D打印机打印发光字的侧面，然后把打印出的字壳固定在玻璃板上，往字壳内灌液体亚克力，凝固后成为一体的发光字壳，但这种方法弊端是亚克力与3D打印字壳连接处容易开裂，工艺繁琐；
此外，现有3D打印技术大多是通过将材料一层层沉积到已成型结构上的方式实现增材制造，为了防止打印过程中材料的塌陷，辅助支撑结构就需要被用到来支撑可能产生塌陷的表面；当需要打印的结构刚度很小的时候，为了防止打印过程中结构晃动导致的打印失败，辅助支撑结构还起到提高打印件刚度的作用；随着技术的不断进步，研究人员开发了各种用于优化辅助支撑的方法，包括零件放置方向优化算法，自适应分层算法，快速支撑生成算法，可溶性支撑材料，支撑结构拓扑优化等等；然而，支撑结构的存在本身就会导致支撑表面质量差，材料浪费，打印时间长，打印件后处理复杂等问题；当前的FDM3D打印机虽然质量和智能化程度都在提升，但仍有一些明显的缺点，比如不能连续打印，打印完成后需人工取下打印件才能再次打印，打印尺寸有限，打印悬空结构一般都需要支撑等；
据公开资料，浙江大学浙江省三维打印工艺与装备重点实验室研究人员提出了一种基于倾斜分层的3D打印方法，成功实现了无支撑打印悬垂结构，省去了辅助支撑结构，大大降低了打印时间，以及一定程度上提高了悬垂结构的表面质量，而此种打印方法有待进一步开发应用。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种发光广告字壳3D打印机及其打印方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种发光广告字壳的打印方法，包括以下步骤：
①设计出中空的待打印广告字壳的三维模型；
②基于倾斜分层的3D打印方法，将步骤①设计出的中空的待打印广告字壳的三维模型进行空间旋转变换；
③对步骤②旋转后的三维模型进行切片整理；
④将步骤③切片代码逆向空间旋转恢复至原位；
⑤将步骤④变换后的切片代码进行耦合；
⑥将步骤⑤的切片代码数据导入至3D打印机内，进行3D打印；
⑦在步骤⑥打印完成的广告字壳顶部面镶嵌带有光源的亚克力板。
上述的发光广告字壳的打印方法所用3D打印机，包含3D打印机本体、X轴、Y轴和传送带；所述3D打印机本体设有用于驱动3D打印机本体的打印喷头在同一倾斜平面内移动的X轴和Y轴，且3D打印机本体的打印喷头与X轴和Y轴均对应垂直，所述X轴水平设置，所述Y轴与X轴对应交叉垂直，所述X轴的下方水平设有由伺服电机驱动的传送带，且X轴与传送带驱动轮的轴线对应平行，所述Y轴与传送带的带面呈15～60°夹角，且夹角的尖角端朝向传送带的出料端，Y轴与传送带均互不干涉影响。
优选的，所述传送带设有用于调节传送带带面涨紧度的调节定位装置。
优选的，所述传送带的上带面和下带面之间设有用于支撑传送带带面的支撑平台。
优选的，所述支撑平台为能够发热的热床，且传送带的带面为耐高温材料。
优选的，所述X轴和Y轴均为T型滚珠丝杠。
优选的，所述伺服电机驱动与传送带通过减速机对应传动连接。
优选的，所述传送带的带面设有用于提高打印材料附着力的贴膜。
优选的，所述Y轴与传送带的带面呈45°夹角设置。
优选的，所述传送带的出料端设有用于收集打印完成广告字壳的收纳箱。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明公开的一种发光广告字壳3D打印机及其打印方法，结构简单，易于装配，所述Y轴与传送带的带面呈15～60°夹角设置，能够基于倾斜分层的3D打印方法打印出完全中空的广告字壳，即广告字壳壳体侧壁与广告字壳壳体顶部为一体结构，与传统打印工艺先打印广告字壳壳体侧壁后在广告字壳壳体侧壁形成的空腔内填充液体亚克力，再以凝固后的液体亚克力为支撑基面打印广告字壳壳体顶部的打印工艺相比，节省了填充液体亚克力的工序，提高了打印效率，减轻了广告字壳重量，节省成本，同时有效避免了广告字壳壳体侧壁与广告字壳壳体顶部连接处容易开裂的问题；所述传送带为打印平台，即能够打印一体式超长广告字壳，一体式超长广告字壳与传统拼接组成超长广告字壳相比具备结构强度高的优势，避免了传统通过拼接组成超长广告字壳的拼接处接缝明显，影响整体美观度的缺陷，此外，随着传送带的持续传送能够不停机连续打印单个广告字壳，与传统需要停机拆除打印完成广告字壳的方式相比，进一步提高了打印效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为倾斜切片打印原理示意图。
图中：1、X轴；2、Y轴；3、传送带。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1，一种发光广告字壳的打印方法，包括以下步骤：
①设计出中空的待打印广告字壳的三维模型；
②基于倾斜分层的3D打印方法，将步骤①设计出的中空的待打印广告字壳的三维模型进行空间旋转变换；
③对步骤②旋转后的三维模型进行切片整理；
④将步骤③切片代码逆向空间旋转恢复至原位；
⑤将步骤④变换后的切片代码进行耦合；
⑥将步骤⑤的切片代码数据导入至3D打印机内，进行3D打印；
⑦在步骤⑥打印完成的广告字壳顶部面镶嵌带有光源的亚克力板；
上述的发光广告字壳的打印方法所用3D打印机，包含3D打印机本体、X轴1、Y轴2和传送带3；所述3D打印机本体设有用于驱动3D打印机本体的打印喷头在同一倾斜平面内移动的X轴1和Y轴2；根据需要，所述X轴1和Y轴2均为T型滚珠丝杠，能够有效保证3D打印机本体的打印喷头的稳定运行，同时提高了打印精度；所述3D打印机本体的打印喷头与X轴1和Y轴2均对应垂直，所述X轴1水平设置，所述Y轴2与X轴1对应交叉垂直，所述X轴1的下方水平设有由伺服电机驱动的传送带3，即所述传送带3的上带面为打印平台；根据需要，所述伺服电机驱动与传送带3通过减速机对应传动连接，为传送带3的运行提供了充足的动力；所述X轴1与传送带3驱动轮的轴线对应平行，所述Y轴2与传送带3的带面呈15～60°夹角，且夹角的尖角端朝向传送带3的出料端，Y轴2与传送带3均互不干涉影响；根据需要，所述Y轴2与传送带3的带面能够呈45°夹角设置，所述传送带3的带面设有用于提高打印材料附着力的贴膜，所述传送带3设有用于调节传送带3带面涨紧度的调节定位装置，即能够通过调节定位装置调节传送带3带面涨紧度从而防止打印出的广告字壳发生形变，所述传送带3的上带面和下带面之间设有用于支撑传送带3带面的支撑平台，且所述支撑平台为能够发热的热床，且传送带3的带面为耐高温材料，进一步防止打印出的广告字壳发生形变；此外，所述传送带3的出料端设有用于收集打印完成广告字壳的收纳箱，即打印完成的广告字壳能够自动脱离传送带3并进入收纳箱内，从而实现了全自动操作。
实施本发明所述的发光广告字壳3D打印机及其打印方法，使用时按操作逐步进行打印出完全中空的广告字壳，然后在打印完成的广告字壳顶部面镶嵌带有光源的亚克力板，即可制作出发光广告字壳，所述传送带3为打印平台，即能够打印一体式超长广告字壳，一体式超长广告字壳与传统拼接组成超长广告字壳相比具备结构强度高的优势，避免了传统通过拼接组成超长广告字壳的拼接处接缝明显，影响整体美观度的缺陷，此外，随着传送带的持续传送能够不停机连续打印单个广告字壳，与传统需要停机拆除打印完成广告字壳的方式相比，进一步提高了打印效率。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种发光广告字壳的打印方法，包括以下步骤：
①设计出中空的待打印广告字壳的三维模型；
②基于倾斜分层的3D打印方法，将步骤①设计出的中空的待打印广告字壳的三维模型进行空间旋转变换；
③对步骤②旋转后的三维模型进行切片整理；
④将步骤③切片代码逆向空间旋转恢复至原位；
⑤将步骤④变换后的切片代码进行耦合；
⑥步骤⑤的切片代码数据导入至3D打印机内，进行3D打印；
⑦在步骤⑥打印完成的广告字壳顶部面镶嵌带有光源的亚克力板。
2.如权利要求1所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：包含3D打印机本体、X轴（1）、Y轴（2）和传送带（3）；所述3D打印机本体设有用于驱动3D打印机本体的打印喷头在同一倾斜平面内移动的X轴（1）和Y轴（2），且3D打印机本体的打印喷头与X轴（1）和Y轴（2）均对应垂直，所述X轴（1）水平设置，所述Y轴（2）与X轴（1）对应交叉垂直，所述X轴（1）的下方水平设有由伺服电机驱动的传送带（3），且X轴（1）与传送带（3）驱动轮的轴线对应平行，所述Y轴（2）与传送带（3）的带面呈15～60°夹角，且夹角的尖角端朝向传送带（3）的出料端，Y轴（2）与传送带（3）均互不干涉影响。
3.如权利要求2所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述传送带（3）设有用于调节传送带（3）带面涨紧度的调节定位装置。
4.如权利要求2所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述传送带（3）的上带面和下带面之间设有用于支撑传送带（3）带面的支撑平台。
5.如权利要求4所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述支撑平台为能够发热的热床，且传送带（3）的带面为耐高温材料。
6.如权利要求2所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述X轴（1）和Y轴（2）均为T型滚珠丝杠。
7.如权利要求2所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述伺服电机驱动与传送带（3）通过减速机对应传动连接。
8.如权利要求2所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述传送带（3）的带面设有用于提高打印材料附着力的贴膜。
9.如权利要求2所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述Y轴（2）与传送带（3）的带面呈45°夹角设置。
10.如权利要求2所述的发光广告字壳的打印方法所用的3D打印机，其特征是：所述传送带（3）的出料端设有用于收集打印完成广告字壳的收纳箱。
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