CN111633977A - 一种单色3d打印实现彩色结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单色3D打印实现彩色结构的方法，涉及3D打印领域，该方法包括：根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，将3D模型内的各个彩色结构设计为空腔；按照单色3D打印图纸通过单色3D打印设备获得带有空腔的单色3D模型；根据空腔对应的尺寸和颜色向带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料；封闭空腔的进行孔和出气孔；重新执行根据空腔对应的尺寸和颜色向带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料的步骤，直至将所有空腔的颜色填充完毕，得到带有彩色结构的3D模型。使用本申请的方法能够更好的利用单色3D打印的设备、材料和技术，完成利用单色3D打印实现彩色3D模型的制作。

Description

一种单色3D打印实现彩色结构的方法
技术领域
本发明涉及3D打印领域，尤其是一种单色3D打印实现彩色结构的方法。
背景技术
彩色3D打印模型相对于单色3D打印模型，在一些应用场景下，有更好的效果，或者说是不能被单色3D打印模型代替。比如医用的器官3D模型，如果采用单色3D打印，就不能很好地满足医用的观察、解剖或其他需求。
但是彩色3D打印的设备和耗材的成本都要高出单色3D打印很多，而且设备的普及率也比单色3D打印设备低很多，因此为了充分利用单色3D打印的设备、材料和技术，满足市场需求，急需一种利用单色3D打印实现彩色结构的方法。
发明内容
本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种单色3D打印实现彩色结构的方法，使用本申请的方法能够更好的利用单色3D打印的设备、材料和技术，完成利用单色3D打印实现彩色3D模型的制作。
本发明的技术方案如下：
一种单色3D打印实现彩色结构的方法，包括如下步骤：根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，包括：将3D模型内的各个彩色结构设计为空腔，空腔包括进气孔和出气孔，出气孔用于平衡空腔内的气压；
按照单色3D打印图纸通过单色3D打印设备获得带有空腔的单色3D模型；
根据空腔对应的尺寸和颜色向带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料；
封闭进行孔和出气孔；
重新执行根据空腔对应的尺寸和颜色向带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料的步骤，直至将所有空腔的颜色填充完毕，得到带有彩色结构的3D模型。
其进一步的技术方案为，若3D模型内的彩色结构一部分在3D模型内、另一部分在3D模型外，则根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，还包括：将在3D模型外的彩色结构的另一部分设计为中空的透明外壁结构，中空的透明外壁结构的一端连通对应的空腔、另一端封闭。
其进一步的技术方案为，根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，还包括：将3D模型的载体设计为透明实体，在透明实体上设计各个空腔。
其进一步的技术方案为，单色3D打印设备的颜色材料为具有流动性的液体或粉末，液体包括适用于3D打印的水性水彩涂料，粉末包括适用于3D打印的石英砂；或者，单色3D打印设备的颜色材料为固化材料，固化材料包括玻璃胶。
其进一步的技术方案为，彩色结构的3D模型尺寸与所需3D模型尺寸相同，或者根据实际需求缩放彩色结构的3D模型尺寸。
本发明的有益技术效果是：
通过在设计单色3D打印图纸时，将所需3D模型内的彩色结构设计为空腔，将在3D模型外的彩色结构设计为中空的透明外壁结构，根据设计好的单色3D打印图纸通过单色3D打印设备获得带有空腔的单色3D模型，根据空腔对应的尺寸和颜色向空腔进气孔中填入相应的颜色材料后，封闭进气孔和出气孔，防止意外泄露，重复空腔颜色填充步骤，最终得到了带有彩色结构的3D模型；通过设置出气孔平衡了空腔内的气压，保证了填入的颜色材料不会被空腔内产生的气泡所阻隔，能充分流动填满空腔；在向与中空的透明外壁结构连通的空腔内填入颜色材料时，即可将中空的透明外壁结构也填充相同的颜色材料，保证了彩色结构的3D模型的完整性；根据实际需求选择单色3D打印设备的颜色材料为流动性的液体或粉末，或者使用固化材料，保证了彩色结构的3D模型内的各个彩色结构的连接强度，同时还可以保持材料本身的强度，本申请利用单色3D打印的设备、材料和技术，以及向空腔填充颜色，完成彩色3D模型的制作，节约了制作成本。
附图说明
图1是本申请提供的单色3D打印实现彩色结构的方法流程图。
图2是本申请提供的所需3D模型。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
本申请公开了一种单色3D打印实现彩色结构的方法，其方法流程图如图1所示，包括如下步骤：
步骤1：根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，包括：将3D模型内的各个彩色结构设计为空腔，空腔包括进气孔和出气孔，出气孔用于平衡空腔内的气压。
在本申请中，所需3D模型以部分人体肝脏的3D模型为例，如图2所示，部分人体肝脏的3D模型包括肝脏本体1，血管、颜色为红色，第一肿瘤301、颜色为蓝色，第二肿瘤302、颜色为灰色，第三肿瘤303、颜色为粉色，第四肿瘤304、颜色为黄色。其中血管第一部分结构201在肝脏本体1内、血管第二部分结构202在肝脏本体1外，其余结构均在肝脏本体1内。
在设计单色3D打印图纸时，将肝脏本体1设计为透明实体，将肝脏本体1内的血管第一部分结构201、第一肿瘤301、第二肿瘤302、第三肿瘤303和第四肿瘤304设计为空腔。通过将3D模型载体设计为透明实体，以便观察内部各个彩色结构。通过设置出气孔保证了填入的颜色材料不会被空腔内产生的气泡所阻隔，能充分流动填满空腔。
可选的，将在3D模型外的彩色结构的另一部分设计为中空的透明外壁结构，中空的透明外壁结构的一端连通对应的空腔、另一端封闭。也即将血管第二部分结构202设计为中空的透明外壁结构，中空的透明外壁结构的一端连通血管第一部分结构201对应的第一空腔、另一端封闭。
步骤2：按照单色3D打印图纸通过单色3D打印设备获得带有空腔的单色3D模型。
需要说明的是，本申请使用的单色3D打印设备为现有单色3D打印设备，单色3D打印图纸也是通过现有的设计软件(如CAD等)设计的。
步骤3：根据空腔对应的尺寸和颜色向带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料。
也即向血管第一部分结构201对应的第一空腔填入红色材料，通过连通设计同时将中空的透明外壁结构也填充为红色材料，保证了彩色结构的3D模型的完整性。向第一肿瘤301对应的第二空腔填入蓝色材料，向第二肿瘤302对应的第三空腔填入灰色材料，向第三肿瘤303对应的第四空腔填入粉色材料，向第四肿瘤304对应的第五空腔填入黄色材料。颜色填充方式可以采用注射器人工注射，或者通过机器设备统一进行填充，本申请并不限制颜色填充的具体方式。
单色3D打印设备的颜色材料可以为具有流动性的液体或粉末，液体包括适用于3D打印的水性水彩涂料，粉末包括适用于3D打印的300目可染色石英砂，可根据实际需求对石英砂进行染色，染色材料为水彩涂料。具有流动性的液体或粉末可根据实际需求后期固化。或者单色3D打印设备的颜色材料可以为固化材料，固化材料包括玻璃胶，固化材料的特性应满足用户的使用需求，也即填入时具有良好的流动性，填入后在一定时间内固化。比如：需要解剖3D模型时，则填入的固化材料固化后，在解剖时应便于切割，切割后，还能够保证彩色结构的3D模型内的各个彩色结构的连接强度，同时还可以保持材料本身的强度。
步骤4：封闭进行孔和出气孔，防止还未固化的颜色材料意外泄露。
步骤5：重新执行根据空腔对应的尺寸和颜色向带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料的步骤，直至将所有空腔的颜色填充完毕，也即重复执行步骤3和4，得到带有彩色结构的3D模型。
可选的，彩色结构的3D模型尺寸可以与所需3D模型尺寸相同，或者根据实际需求缩放彩色结构的3D模型尺寸。
以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种单色3D打印实现彩色结构的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，包括：将所述3D模型内的各个彩色结构设计为空腔，所述空腔包括进气孔和出气孔，所述出气孔用于平衡所述空腔内的气压；
按照所述单色3D打印图纸通过单色3D打印设备获得带有空腔的单色3D模型；
根据所述空腔对应的尺寸和颜色向所述带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料；
封闭所述进行孔和出气孔；
重新执行所述根据所述空腔对应的尺寸和颜色向所述带有空腔的单色3D模型的空腔进气孔中填入相应的颜色材料的步骤，直至将所有空腔的颜色填充完毕，得到带有彩色结构的3D模型。
2.根据权利要求1所述的单色3D打印实现彩色结构的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述3D模型内的彩色结构一部分在所述3D模型内、另一部分在3D模型外，则所述根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，还包括：将在所述3D模型外的彩色结构的另一部分设计为中空的透明外壁结构，所述中空的透明外壁结构的一端连通对应的所述空腔、另一端封闭。
3.根据权利要求1所述的单色3D打印实现彩色结构的方法，其特征在于，所述根据所需3D模型设计单色3D打印图纸，还包括：将所述3D模型的载体设计为透明实体，在所述透明实体上设计各个所述空腔。
4.根据权利要求1所述的单色3D打印实现彩色结构的方法，其特征在于，所述单色3D打印设备的颜色材料为具有流动性的液体或粉末，所述液体包括适用于3D打印的水性水彩涂料，所述粉末包括适用于3D打印的石英砂；或者，所述单色3D打印设备的颜色材料为固化材料，所述固化材料包括玻璃胶。
5.根据权利要求1所述的单色3D打印实现彩色结构的方法，其特征在于，所述彩色结构的3D模型尺寸与所述所需3D模型尺寸相同，或者根据实际需求缩放所述彩色结构的3D模型尺寸。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230311406A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Ford Global Technologies, Llc Additively manufactured object with colored internal channel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2928832A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 R. Platt Boyd, Iv Additive manufacturing of buildings and other structures
CN105619793A (zh) * 2014-10-08 2016-06-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 有色模型的打印方法及打印装置
WO2016148554A1 (ko) * 2015-03-19 2016-09-22 전진환 3d 프린팅에 이용되는 인쇄 매체, 컬러 3d 프린팅 방법, 컬러 3d 프린터 및 그 제어 방법
CN106426938A (zh) * 2016-08-24 2017-02-22 芜湖枫曲三维数字化设计有限公司 一种彩色模型三维打印方法
CN107351373A (zh) * 2017-07-24 2017-11-17 西安科技大学 一种兼容单色3d打印的彩色3d打印的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2928832A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 R. Platt Boyd, Iv Additive manufacturing of buildings and other structures
CN105619793A (zh) * 2014-10-08 2016-06-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 有色模型的打印方法及打印装置
WO2016148554A1 (ko) * 2015-03-19 2016-09-22 전진환 3d 프린팅에 이용되는 인쇄 매체, 컬러 3d 프린팅 방법, 컬러 3d 프린터 및 그 제어 방법
CN106426938A (zh) * 2016-08-24 2017-02-22 芜湖枫曲三维数字化设计有限公司 一种彩色模型三维打印方法
CN107351373A (zh) * 2017-07-24 2017-11-17 西安科技大学 一种兼容单色3d打印的彩色3d打印的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230311406A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Ford Global Technologies, Llc Additively manufactured object with colored internal channel

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