WO2016044963A1 - 一种优化的3d打印方法 - Google Patents
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Definitions
- an optimized 3D printing method includes the following steps:
- the print head prints the bottom layer on the working platform
- the print path is determined only by the pre-designed model, so the surface of the work platform is required to be high when the bottom layer is printed.
- the present invention generates corresponding print data for the degree of unevenness of the working platform, changes the printing path, thereby reducing the requirements on the working platform, reducing the damage to the nozzle, and effectively eliminating the model.
- the head moves to near the bump on the work platform, the head moves to the left or right, deviates from the bump, and then continues printing.
- the concave and convex points are centered, and the circular printing is performed around the concave and convex points.
- the unevenness point 2 of the work platform 1 is bypassed, and then the second printing layer 4 is printed, and the second printing layer 4 closes the surface of the unevenness point 2 in an easy manner to close the unevenness point 2, forming A complete plane is gradually denser as the subsequent print layer 5 is printed.
- the number of layers of the underlayer 3 is set to one layer, but in actual use, the number of layers of the underlayer 3 is selected according to the degree of unevenness of the unevenness point 2, and is generally 3-6 layers.
- Embodiment 2 As shown in FIG. 4, in the process of software analysis model and hierarchical processing, a hopping path is generated. During the printing of the bottom layer 3, each time the head moves to the vicinity of the unevenness point 2 on the work platform 1, the head moves upward, skips the bump point 2, and then continues printing, bypassing the bump point 2 by jumping. As shown in FIG. 6, after the bottom layer 3 is printed, the next printing method is the same as that of the first embodiment.
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Abstract
一种3D打印方法,包括如下步骤:A)生成三维CAD模型;B)将三维CAD模型分割成一系列层片;C)根据所分割的一系列层片,通过喷头向工作平台(1)喷涂给定的复合材料的方式打印层片;D)喷头在工作平台上打印底层(3);E)底层打印完成后,打印剩下的所有层片,形成3D复合模型;在B)步骤中,针对工作平台上的凹凸点(2),生成打印底层的数据。与现有的3D打印技术相比,本方法对工作平台的凹凸程度进行分析,并生成相应的打印数据,确定底层打印路径,从而降低对工作平台的要求,减小对喷头的损伤,有效地消除模型底部翘首的现象。
Description
本发明属于3D打印方法技术领域,具体是涉及一种经过优化的3D打印方法。
3D打印技术,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打印对象的技术。3D打印机的工作过程是将材料熔融后,采用喷嘴喷涂方式,在工作平台上进行分层堆积,打印模型。当材料堆积到工作平台上时,材料需要与工作平台的上表面粘接,如果粘接不牢固,会在后续的打印过程中,出现模型与工作平台的上表面脱离的翘曲现象。
目前,现有的打印方式,为了确保模型底部能与工作平台的上表面较好粘接,通常需要工作平台的上表面非常平整,不能有凹陷或者凸起,否则会成为模型翘曲的节点,并且会因为挤压而损伤喷头。为了满足这一点,在工作平台的设计上就受到很大的局限。然而,如图1所示,由于打印机功能的需求,必须在工作平台上增加许多的智能控制结构,在增加智能控制机构后,工作平台表面形状会有所不同,在工作平台表面会留有安装定位孔,校正基准点等凹凸点。如图2所示,现有的打印方式如果遇到表面带有凹凸点的工作平台,喷头可能与其摩擦碰撞,而且还会导致圆圈圈住处点粘接不牢,容易翘曲。
所以,如何降低对工作平台的要求、如何减小对喷头的损伤、如何消除模型底部翘曲现象,成为本领域技术人员一直追求的目标。
发明内容
为实现3D打印过程中降低对工作平台平整度的要求、减小对喷头的损伤、消除模型底部翘曲现象,本发明创造性的提出了一种优化的
3D打印方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种优化的3D打印方法包括如下步骤:
A)生成三维CAD模型;
B)将三维CAD模型分割成一系列层片;
C)根据所分割的一系列层片,通过喷头向工作平台喷涂给定的复合材料的方式打印层片;
D)喷头在工作平台上打印底层;
E)底层打印完成后,打印剩下的所有层片,形成3D复合模型;
在B)步骤中,针对工作平台上的凹凸点,生成打印底层的数据。
目前的3D打印技术在软件分析模型、分层处理时,仅仅由预先设计好的模型决定打印路径,所以在打印底层时对工作平台表面要求较高。与现有技术相比,本发明打印底层之前,会针对工作平台的凹凸程度而生成相应的打印数据,改变打印路径,从而降低对工作平台的要求,减小对喷头的损伤,有效地消除模型底部翘首的现象。
进一步地,通过打印底层的数据,底层的打印路径将绕开工作平台的凹凸点,打印路径的形状根据不同的工作平台进行变化。
根据打印底层的数据,每当喷头打印到工作平台的凹凸点附近时,就会绕开凹凸点,使喷头没有与工作平台的凹凸点接触的机会,凹凸点无法再损伤喷头,同时不再要求工作平台表面必须非常平整,并且保证了模型底部不会发生翘首的现象。
进一步地,当喷头运动到工作平台上的凹凸点附近时,喷头会向左或右移动,偏离凹凸点,然后再继续打印。
进一步地,每当喷头运动到工作平台上的凹凸点附近时,喷头向上移动,跳过凹凸点,然后再继续打印。
进一步地,每当喷头运动到工作平台上的凹凸点附近时,以凹凸点为圆心,在凹凸点的周围进行环形打印。
进一步地,底层打印完毕后,接下来打印第二打印层,第二打印层将底层打印时绕过的凹凸点封闭,形成完整的平面,后续打印层的打印在平面上完成。
由于底层打印路径是针对工作平台表面设计的特殊路径,所以底层打印绕开了工作平台表面的凹凸点,底层打印结束后,第二打印层便封闭了工作平台上的凹凸点,使得模型底部的打印非常密实,不会发生翘首现象。第二打印层及后续打印层与常规打印方式相同,
本发明的有益效果为:与现有的3D打印技术相比,本发明创新地对工作平台的凹凸程度进行分析,并生成相应的打印数据,从而降低对工作平台的要求,减小对喷头的损伤,有效地消除模型底部翘首的现象。
图1为带有凹凸点的工作平台的主视图。
图2为现有打印方式在工作平台上打印底层的主视图。
图3为以错开凹凸点的方式在工作平台上打印底层的主视图。
图4为以跳跃凹凸点的方式在工作平台上打印底层的主视图。
图5为以环绕凹凸点的方式在工作平台上打印底层的主视图。
图6为通过绕开方式在带有凹凸点的工作平台上逐层打印的立体图。
图中,
1、工作平台;2、凹凸点;3、底层;4、第二打印层;5、后续打印层。
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1-6所示,针对带有凹凸点2的工作平台1,本发明涉及一种优化的3D打印方法,包括如下步骤:
A)生成三维CAD模型;
B)将三维CAD模型分割成一系列层片;
C)根据所分割的一系列层片,通过喷头向工作平台喷涂给定的复合材
料的方式打印层片;
D)喷头在工作平台上打印底层3;
E)底层3打印完成后,打印剩下的所有层片,形成3D复合模型;
在B)步骤中,针对工作平台1上的凹凸点2,生成打印底层3的数据也就是自动生成底层3的打印路径,打印路径的形状根据不同的工作平台1进行变化。需要说明的是,底层3是组成模型的一系列层片中最下侧的一层或者几层。
上述过程实现的基础是:申请人事先已经掌握了工作平台1的表面凹凸程度的数据,比如,工作平台表面的相对位置的坐标数据,并将这部分数据输入到软件分析模型中,生成底层3的数据,进而确定了底层3打印路径。
打印路径中,在底层3,绕开工作平台1的凹凸点2,接下来打印第二打印层4,第二打印层4将绕开的凹凸点2表面以轻松的方式封闭凹凸点2,形成一个完整的平面,在接下来打印后续打印层5时,逐渐密实。需要说明的是,为了方便描述,将底层3的层数设为1层,但在实际使用时,根据凹凸点2的凹凸程度选择底层3的层数,一般为3-6层。
通过上述方式对扫描路径的优化,在生成打底层3数据时,按照预先设定的工作平台1形状参数,对路径进行优化,使3D打印底层3的过程中,避开工作平台1表面凹凸点2,这种方式的3D打印机能够兼容不同形状、不同表面的工作平台1,使模型能够与工作平台1很好地粘接,避免因工作平台1表面不平整因素造成的模型底部翘曲现象。另外,在保证模型打印质量的同时,保护喷头,减少磨损。
实施例1:如图3所示,在软件分析模型,分层处理的过程中,生成错开式的路径。在在底层3打印的过程中,每当喷头运动到工作平台1上的凹凸点2附近时,喷头会向左或右移动,偏离凹凸点2,然后再继续打印,通过错开的方式绕过凹凸点2。如图6所示,底层3打印完毕后,接下来的打印与现有打印的方式相同,按照常规的方式打印第二打印层4,
从而将底层3打印时通过错开的方式绕过的凹凸点2封闭,形成完整的平面,后续打印层5的打印都是在平面上完成的。
实施例2:如图4所示,在软件分析模型,分层处理的过程中,生成跳跃式的路径。在底层3打印的过程中,每当喷头运动到工作平台1上的凹凸点2附近时,喷头向上移动,跳过凹凸点2,然后再继续打印,通过跳起的方式绕过凹凸点2。如图6所示,底层3打印完毕后,接下来的打印方式与实施例1相同。
实施例3:如图5所示,在软件分析模型,分层处理的过程中,生成环绕式的路径。在底层3打印的过程中,每当喷头运动到工作平台1上的凹凸点2附近时,以凹凸点2为圆心,在凹凸点2的周围进行环形打印,以环绕的方式绕过凹凸点2。如图6所示,底层3打印完毕后,接下来的打印方式与实施例1相同。
以上结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的说明,但是本发明并不限于上述的实施方式,在本领域普遍技术人员具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化,比如通过其他绕过凹凸点2的方式,但这些变化都在本发明的保护范围内。
Claims (6)
- 一种优化的3D打印方法,包括如下步骤:A)生成三维CAD模型;B)将三维CAD模型分割成一系列层片;C)根据所分割的一系列层片,通过喷头向工作平台喷涂给定的复合材料的方式打印层片;D)喷头在工作平台上打印底层(3);E)底层(3)打印完成后,打印剩下的所有层片,形成3D复合模型;其特征在于,在B)步骤中,针对工作平台(1)上的凹凸点(2),生成打印底层(3)的数据。
- 根据权利要求1所述的优化的3D打印方法,其特征在于:通过打印底层(3)的数据,底层(3)的打印路径将绕开工作平台(1)的凹凸点(2),打印路径的形状根据不同的工作平台(1)进行变化。
- 根据权利要求2所述的优化的3D打印方法,其特征在于:当喷头运动到工作平台(1)上的凹凸点(2)附近时,喷头会向左或右移动,偏离凹凸点(2),然后再继续打印。
- 根据权利要求2所述的优化的3D打印方法,其特征在于:每当喷头运动到工作平台(1)上的凹凸点(2)附近时,喷头向上移动,跳过凹凸点(2),然后再继续打印。
- 根据权利要求2所述的优化的3D打印方法,其特征在于:每当喷头运动到工作平台(1)上的凹凸点(2)附近时,以凹凸点(2)为圆心,在凹凸点(2)的周围进行环形打印。
- 根据权利要求2至5中任一权利要求所述的优化的3D打印方法,其特征在于:底层(3)打印完毕后,接下来打印第二打印层(4),第二打印层(4)将底层(3)打印时绕过的凹凸点(2)封闭,形成完整的平面,后续打印层(5)的打印在平面上完成。
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KR20230060082A (ko) | 데포지션 링 |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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