[发明专利]一种优化的3D打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术，特别涉及一种优化的3D打印方法。

背景技术

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物体的技术。3D打印机的工作过程是将材料熔融后，用喷嘴喷涂的方式，在工作平台上进行分层堆积，打印模型。将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

为解决在3D打印过程中降低对工作平台的要求、减小对喷头的损伤、消除模型底部翘曲现象，本发明提供了一种优化的3D打印方法。

为实现上述目的，本发明的一种优化的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。

附图说明

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。

具体实施方式