CN110744813B - 一种生成多微孔结构的打印方法、系统及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生成多微孔结构的打印方法、系统及装置，根据多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度；结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印；在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。本发明提高了打印产品内部或打印层面材料的纯净度、提高了产品的孔隙率，降低了产品的弹性模量，具有利于人体新生骨的生长的效果。

Description

一种生成多微孔结构的打印方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤指一种生成多微孔结构的打印方法、系统及装置。
背景技术
3D打印时，激光光斑有大小，意味着能量在光斑内部呈同心圆分布。打印温度为1700～3560℃之间。越靠近中间温度越高，越靠近光斑边缘温度越低。激光打印时，灼烧中心温度最高，材料可以被熔融，处于熔融的液体状态。随着远离光斑中心，温度递减，在距离激光中点为R的地方(R印材料而定)，会因为温度不够高，而不能完全熔融材料，但温度又低不到不熔融材料。此时，材料在单个粉末颗粒范围内，或多个粉末颗粒范围内，处于熔融于非熔融之间的状态，材料状态不稳定，会产生飞溅火花，以及因火花产生而带来的，飞溅状态的燃烧或半熔融的残渣。
残渣在飞溅过程中，由于离开了激光的热源和能量，在半空中温度降低，回到非熔融态。飞溅轨迹为抛物线，飞溅范围为以飞溅点为中心，抛物线投影在打印底板的距离为R的一个圆内。该范围若与打印的产品相交，或周围的产品相交，在下一层打印的过程中，此残渣所在处就会产生材料不熔融的内在缺陷，以及因为残渣的不规则形状，而影响产品的致密度，容易产生微裂纹。
另外，传统3D打印出的产品，只能形成300-900um的微孔，产品密度过高，不利于植入后刺激新生骨生长。
发明内容
本发明的目的是提供一种生成多微孔结构的打印方法、系统及装置，实现提高打印产品内部或打印层面材料的纯净度、提高产品的孔隙率，降低产品的弹性模量，利于人体新生骨的生长的效果。
本发明提供的技术方案如下：
本发明提供一种生成多微孔结构的打印方法，包括步骤：
根据多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印。
在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。
进一步，在所述的非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出之前包括步骤：
在所述能量中心与所述能量边缘之间存在温差的情况下，在所述能量中心形成第一熔融状打印材料，在所述能量边缘处形成第二熔融状打印材料。
在所述第一熔融状打印材料与第二熔融状打印材料之间熔融状态不稳定的情况下产生火花，所述第一熔融状打印材料的熔融程度大于所述第二熔融状打印材料的熔融程度。
所述火花在飞溅过程中逐渐远离所述激光的能量，温度降低，形成所述非熔融材料残渣。
进一步，还包括步骤：
根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
进一步，在所述的结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料之前还包括步骤：
在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
进一步，所述的使得流动气体附近的所述熔融材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构具体包括步骤：
当所述第二打印原材料的熔点低于所述第一打印原材料的熔点时，在使得流动气体附近的所述熔融材料的表层处于局部负压状态下，第二打印原材料气化形成孔洞。
所述第一打印原材料不会将第一打印原材料气化形成的孔洞填满，从而打印形成多孔微结构，所述第一打印原材料粘度大于第二打印原材料。
本发明提供一种生成多微孔结构的打印系统，包括相互连接的智能终端和打印装置：
所述智能终端，用于创建多微孔结构模型。
所述打印装置包括：
中央控制处理器，用于根据所述多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
激光打印组件，与所述中央控制处理器连接，用于结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印。
加压组件，与所述中央控制处理器连接，用于在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，将非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。
激光打印组件，与所述中央控制处理器连接，在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
进一步的，所述打印装置还包括：
压力调节组件，与所述中央控制处理器连接，用于根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
混料组件，与所述中央控制处理器连接，用于在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
本发明提供一种生成多微孔结构的打印装置，包括：
第一中央控制处理器，用于创建多微孔结构模型。
第二中央控制处理器，用于根据所述多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
激光打印组件，与所述第二中央控制处理器连接，用于结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印。
加压组件，与所述第二中央控制处理器连接，用于在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，将非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。
激光打印组件，与所述第二中央控制处理器连接，在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
进一步的，还包括：
压力调节组件：与所述第二中央控制处理器连接，用于根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
混料组件：与所述第二中央控制处理器连接，用于在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
通过本发明提供的一种生成多微孔结构的打印方法、系统及装置，向打印机内部加压，使打印机内部形成正压环境，在正压环境下，打印时产生的残渣以及因高温产生的其他气体和物质，随着打印机内部原有的气体一同排出，保证、提高打印产品内部或打印层面材料的纯净度。同时，加压时形成的气流柱附近压强低于气流柱周围压强，形成局部负压，通过局部负压产生的均匀的疏松微孔，可以提高产品的孔隙率，降低产品的弹性模量，利于人体新生骨的生长。另外，在打印材料内掺入比其熔点低的打印材料，将两者均匀混合，打印形成保留有一定孔隙的产品，打印成的产品强度比实体或单纯的类骨质结构的强度低，更利于新骨生长。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种生成多微孔结构的打印方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种生成多微孔结构的打印方法的一个实施例的流程图。
图2是本发明一种生成多微孔结构的打印方法的一个实施例的流程图。
图3是本发明一种生成多微孔结构的打印方法的另一个实施例的流程图。
图4是本发明一种生成多微孔结构的打印方法的另一个实施例的流程图。
图5是本发明一种生成多微孔结构的打印系统的一个实施例的结构示意图。
图6是本发明一种生成多微孔结构的打印装置的一个实施例的结构示意图。
附图标号说明
1、智能终端。2、打印装置。21、中央控制处理器。22、激光打印组件。23、加压组件。24、压力调节组件。25、混料组件。3、打印装置。31、第一中央控制处理器。32、第二中央控制处理器。33、激光打印组件。34、加压组件。35、压力调节组件。36、混料组件。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
本发明的一个实施例，如图1和图2所示，一种生成多微孔结构的打印方法，包括步骤：
S100根据多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
具体的，根据所需打印的物体，在终端设备上建立相应的多微孔结构模型，根据多微孔结构模型的形状、尺寸、孔隙率等参数，设定打印机激光器的激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
S200结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印。
具体的，通过激光器发射激光，将所述打印材料熔融，形成熔融状打印材料，熔融状打印材料形成一个整体，根据所述预设的激光扫描轨迹，将所述熔融状打印材料进行打印。
S300在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。
具体的，在所述的非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出之前包括步骤：
S201在所述能量中心与所述能量边缘之间存在温差的情况下，在所述能量中心形成第一熔融状打印材料，在所述能量边缘处形成第二熔融状打印材料。
S202在所述第一熔融状打印材料与第二熔融状打印材料之间熔融状态不稳定的情况下产生火花，所述第一熔融状打印材料的熔融程度大于所述第二熔融状打印材料的熔融程度。
S203所述火花在飞溅过程中逐渐远离所述激光的能量，温度降低，形成所述非熔融材料残渣。
具体的，激光打印时，激光照射打印材料，形成光斑，不同的光斑大小不同，能量在光斑内部呈同心圆分布，打印温度为1700-3560摄氏度，越靠近光斑中心，温度越高，越靠近光斑边缘，温度越低。激光打印时，光斑中心温度最高，打印材料可以被熔融，处于熔融的液体状态。随着远离光斑中心，温度递减，在距离激光中点为R的地方(R因打印材料而定)，打印材料会因为温度不够高，而不能完全熔融，但温度又低不到不熔融打印材料。此时，打印材料在单个打印材料的粉末颗粒范围内，或多个粉末颗粒范围内，处于熔融与非熔融之间的状态，材料状态不稳定，产生火花并飞溅，在火花飞溅过程中，由于离开了激光的热源和能量，在半空中温度降低，回到非熔融态。飞溅轨迹为抛物线，飞溅范围为以飞溅点为中心，抛物线投影在打印底板的距离为R的一个圆内。该范围若与打印的产品相交，或周围的产品相交，在下一层打印的过程中，此非熔融材料残渣所在处就会产生材料不熔融的内在缺陷，以及因为非熔融材料残渣的不规则形状，而影响产品的致密度，容易产生微裂纹。
优选的，本实施例中，正压产生装置可以设置在打印机的上部或上侧部，正压产生装置可以为吹气装置，在所述熔融状打印材料进行打印时，通过吹气装置向打印机内部吹气，从而使打印机内部增压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，使得打印机内部气体会通过管路排出打印机内部，非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出，同时，打印时因温度过高而气化的材料，以及因高温产生的其他气体和物质，随着打印机内部原有气体一同排出，保证、提高打印产品内部或打印层面材料的纯净度。
S400在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
具体的，在打印的同时，吹气装置定层，定点吹气，即“打哪吹哪”。由于吹气装置吹出快速的气体，气体的快速流动，形成气流柱，使得激光打印点附近的压强降低，被熔融的打印材料表层处于相对于打印机内部气压的负压状态，即气流柱处压力低于其周围环境的压力(此周围环境指打印机内部环境，区别于打印机外部)。压力梯度为打印点为低压，周围为高压。压强程同心圆状分布。
优选的，因为气流柱即打印点的局部负压，在亚微观层面上，熔融打印材料的亚分子之间的距离大于比常压或正压时打印的亚分子距离，宏观层面体现为，所打印的产品的材料密度与坚硬较低，存在一定的疏松度。通过局部负压形成的具有一定疏松度的产品，与熔融打印材料残渣飞溅导致的产品内部孔洞不同，熔融打印材料残渣周围的孔洞是打印材料非熔融以及熔融打印材料残渣异形而产生的孔洞，是产品制造时产生的缺陷。通过局部负压产生的均匀的疏松微孔，可以提高产品的孔隙率，降低产品的弹性模量，利于人体新生骨的生长。
优选的，本实施例中还包括步骤：
S211根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
本发明的另一个实施例，是上述的实施例的优化实施例，如图3和图4所示，一种生成多微孔结构的打印方法，包括步骤：
S100根据多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
具体的，根据所需打印的物体，在终端设备上建立相应的多微孔结构模型，根据多微孔结构模型的形状、尺寸、孔隙率等参数，设定打印机激光器的激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
S10在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
具体的，本实施例中所述的使得流动气体附近的所述熔融材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构具体包括步骤：
S20当所述第二打印原材料的熔点低于所述第一打印原材料的熔点时，在使得流动气体附近的所述熔融材料的表层处于局部负压状态下，第二打印原材料气化形成孔洞。
S30所述第一打印原材料不会将第一打印原材料气化形成的孔洞填满，从而打印形成多孔微结构，所述第一打印原材料粘度大于第二打印原材料。
优选的，第一打印原材料为金属粉末，在金属粉末内掺入比其熔点低的第二打印原材料，将两者均匀混合，打印过程中，使得产品内部产生因熔点较低的第二打印原材料气化留下的孔洞，由于打印材料气化有一定时间，熔融的金属粉末粘度大，因此不会填充满第二打印原材料气化留下的空间，可能会填充一些，但也会保留有一定孔隙。如果产品过于坚硬，强度过大，则会导致新生骨不受力，新生的骨细胞会逐渐退化并死亡，无法进一步形成扩骨细胞和成骨细胞，本实施例中，在金属粉末内掺入熔点低的第二打印原材料，打印成的产品强度比实体或单纯的类骨质结构的强度低，更利于新骨生长。
S200结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印。
具体的，通过激光器发射激光，将所述打印材料熔融，形成熔融状打印材料，熔融状打印材料形成一个整体，根据所述预设的激光扫描轨迹，将所述熔融状打印材料进行打印。
S211根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
S201在所述能量中心与所述能量边缘之间存在温差的情况下，在所述能量中心形成第一熔融状打印材料，在所述能量边缘处形成第二熔融状打印材料。
S202在所述第一熔融状打印材料与第二熔融状打印材料之间熔融状态不稳定的情况下产生火花，所述第一熔融状打印材料的熔融程度大于所述第二熔融状打印材料的熔融程度。
S203所述火花在飞溅过程中逐渐远离所述激光的能量，温度降低，形成所述非熔融材料残渣。
具体的，激光打印时，激光照射打印材料，形成光斑，不同的光斑大小不同，能量在光斑内部呈同心圆分布，打印温度为1700-3560摄氏度，越靠近光斑中心，温度越高，越靠近光斑边缘，温度越低。激光打印时，光斑中心温度最高，打印材料可以被熔融，处于熔融的液体状态。随着远离光斑中心，温度递减，在距离激光中点为R的地方(R因打印材料而定)，打印材料会因为温度不够高，而不能完全熔融，但温度又低不到不熔融打印材料。此时，打印材料在单个打印材料的粉末颗粒范围内，或多个粉末颗粒范围内，处于熔融与非熔融之间的状态，材料状态不稳定，产生火花并飞溅，在火花飞溅过程中，由于离开了激光的热源和能量，在半空中温度降低，回到非熔融态。飞溅轨迹为抛物线，飞溅范围为以飞溅点为中心，抛物线投影在打印底板的距离为R的一个圆内。该范围若与打印的产品相交，或周围的产品相交，在下一层打印的过程中，此非熔融材料残渣所在处就会产生材料不熔融的内在缺陷，以及因为非熔融材料残渣的不规则形状，而影响产品的致密度，容易产生微裂纹。
S300在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。
优选的，本实施例中，正压产生装置可以设置在打印机的上部或上侧部，正压产生装置可以为吹气装置，在所述熔融状打印材料进行打印时，通过吹气装置向打印机内部吹气，从而使打印机内部增压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，使得打印机内部气体会通过管路排出打印机内部，非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出，同时，打印时因温度过高而气化的材料，以及因高温产生的其他气体和物质，随着打印机内部原有气体一同排出，保证、提高打印产品内部或打印层面材料的纯净度。
S400在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
具体的，在打印的同时，吹气装置定层，定点吹气，即“打哪吹哪”。由于吹气装置吹出快速的气体，气体的快速流动，形成气流柱，使得激光打印点附近的压强降低，被熔融的打印材料表层处于相对于打印机内部气压的负压状态，即气流柱处压力低于其周围环境的压力(此周围环境指打印机内部环境，区别于打印机外部)。压力梯度为打印点为低压，周围为高压。压强程同心圆状分布。
优选的，因为气流柱即打印点的局部负压，在亚微观层面上，熔融打印材料的亚分子之间的距离大于比常压或正压时打印的亚分子距离，宏观层面体现为，所打印的产品的材料密度与坚硬较低，存在一定的疏松度。通过局部负压形成的具有一定疏松度的产品，与熔融打印材料残渣飞溅导致的产品内部孔洞不同，熔融打印材料残渣周围的孔洞是打印材料非熔融以及熔融打印材料残渣异形而产生的孔洞，是产品制造时产生的缺陷。通过局部负压产生的均匀的疏松微孔，可以提高产品的孔隙率，降低产品的弹性模量，利于人体新生骨的生长。
本实施例中，在金属粉末内掺入比其熔点低的第二打印原材料，将两者均匀混合，打印形成保留有一定孔隙的产品，打印成的产品强度比实体或单纯的类骨质结构的强度低，更利于新骨生长。
本发明的再一实施例，如图5所示，一种生成多微孔结构的打印系统，包括相互连接的智能终端1和打印装置2：
所述智能终端1，用于创建多微孔结构模型。
具体的，所称智能终端1可以为桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、平板型计算机、手机等设备。所述智能终端1可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是智能终端1的示例，并不构成对智能终端1的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如：智能终端1还可以包括输入输出设备、显示设备、网络接入设备、总线等。
所述打印装置2包括：
中央控制处理器21，用于根据所述多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
激光打印组件22，与所述中央控制处理器21连接，用于结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印。
加压组件23，与所述中央控制处理器21连接，用于在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，将非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。
激光打印组件22，与所述中央控制处理器21连接，在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
具体的，所述打印装置2还包括：
压力调节组件24，与所述中央控制处理器21连接，用于根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
混料组件25，与所述中央控制处理器21连接，用于在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
具体的，所称中央控制处理器21可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
本发明的又一实施例，如图6所示，一种生成多微孔结构的打印装置，包括：
第一中央控制处理器31，用于创建多微孔结构模型。
第二中央控制处理器32，与所述第一中央控制处理器31连接，用于根据所述多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度。
激光打印组件33，与所述第二中央控制处理器32连接，用于结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印。
加压组件34，与所述第二中央控制处理器32连接，用于在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，将非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出。
激光打印组件33，与所述第二中央控制处理器32连接，在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
具体的，还包括：
压力调节组件35，与所述第二中央控制处理器32连接，用于根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
混料组件36，与所述第二中央控制处理器32连接，用于在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
具体的，所称第一中央控制处理器31和第二中央控制处理器32均可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
本发明有益效果是：向打印机内部加压，使打印机内部形成正压环境，在正压环境下，打印时产生的残渣以及因高温产生的其他气体和物质，随着打印机内部原有的气体一同排出，保证、提高打印产品内部或打印层面材料的纯净度。同时，加压时形成的气流柱附近压强低于气流柱周围压强，形成局部负压，通过局部负压产生的均匀的疏松微孔，可以提高产品的孔隙率，降低产品的弹性模量，利于人体新生骨的生长。另外，在打印材料内掺入比其熔点低的打印材料，将两者均匀混合，打印形成保留有一定孔隙的产品，打印成的产品强度比实体或单纯的类骨质结构的强度低，更利于新骨生长。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种生成多微孔结构的打印方法，其特征在于，包括步骤：
根据多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度；
结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印；
在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机的内部加压，使所述打印机的内部相对于所述打印机的外部形成正压环境，非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出；
在所述打印机的内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
2.根据权利要求1所述的一种生成多微孔结构的打印方法，其特征在于，在所述的非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出之前包括步骤：
在能量的中心与能量的边缘之间存在温差的情况下，在所述能量的中心形成第一熔融状打印材料，在所述能量的边缘处形成第二熔融状打印材料；
在所述第一熔融状打印材料与第二熔融状打印材料之间熔融状态不稳定的情况下产生火花，所述第一熔融状打印材料的熔融程度大于所述第二熔融状打印材料的熔融程度；
所述火花在飞溅过程中逐渐远离所述激光的能量，温度降低，形成所述非熔融材料残渣。
3.根据权利要求1所述的一种生成多微孔结构的打印方法，其特征在于，还包括步骤：
根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值。
4.根据权利要求1所述的一种生成多微孔结构的打印方法，其特征在于，在所述的结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料之前还包括步骤：
在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
5.根据权利要求4所述的一种生成多微孔结构的打印方法，其特征在于，所述的使得流动气体附近的所述熔融材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构具体包括步骤：
当所述第二打印原材料的熔点低于所述第一打印原材料的熔点时，在使得流动气体附近的所述熔融材料的表层处于局部负压状态下，第二打印原材料气化形成孔洞；
所述第一打印原材料不会将第一打印原材料气化形成的孔洞填满，从而打印形成多孔微结构，所述第一打印原材料粘度大于第二打印原材料。
6.一种基于权利要求1-5任一所述的生成多微孔结构的打印方法的打印系统，其特征在于，包括相互连接的智能终端和打印装置：
所述智能终端，用于创建多微孔结构模型；
所述打印装置包括：
中央控制处理器，用于根据所述多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度；
激光打印组件，与所述中央控制处理器连接，用于结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印；
加压组件，与所述中央控制处理器连接，用于在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，将非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出；
激光打印组件，与所述中央控制处理器连接，在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
7.根据权利要求6所述的打印系统，其特征在于，所述打印装置还包括：
压力调节组件，与所述中央控制处理器连接，用于根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值；
混料组件，与所述中央控制处理器连接，用于在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
8.一种基于权利要求1-5任一所述的生成多微孔结构的打印方法的打印装置，其特征在于，包括：
第一中央控制处理器，用于创建多微孔结构模型；
第二中央控制处理器，与所述第一中央控制处理器连接，用于根据所述多微孔结构模型规划激光扫描轨迹和打印材料的烧结程度；
激光打印组件，与所述第二中央控制处理器连接，用于结合所述烧结程度利用激光的能量将所述打印材料熔融成熔融状打印材料，根据所述激光扫描轨迹将所述熔融状打印材料进行打印；
加压组件，与所述第二中央控制处理器连接，用于在所述熔融状打印材料进行打印时，向打印机内部加压，使所述打印机内部相对于所述打印机外部形成正压环境，将非熔融材料残渣随着所述打印机的内部的气体排出；
激光打印组件，与所述第二中央控制处理器连接，在所述打印机内部加压源处的气体快速流动，使得流动气体附近的所述熔融状打印材料的表层处于局部负压状态下，打印形成多微孔结构。
9.根据权利要求8所述的打印装置，其特征在于，还包括：
压力调节组件，与所述第二中央控制处理器连接，用于根据所述非熔融材料残渣飞溅的高度、距离调节所述加压的压力值或压力差值；
混料组件，与所述第二中央控制处理器连接，用于在第一打印原材料内掺入第二打印原材料，将所述第一打印原材料与所述第二打印原材料均匀混合，形成所述打印材料。
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