[发明专利]一种基于3D打印的物体及其制作方法和系统

说明书

技术领域

本申请涉及3D打印领域，具体讲，涉及一种基于3D打印的物体、其制作方法和系统。

背景技术

快速成型技术又称快速原型制造技术或加式制造技术，其基本原理都是基于3D模型切片后逐层加工堆积起来制作3D物体。目前，采用快速成型技术制作3D物体具体有熔融沉积技术(简称FDM技术)、立体光刻技术(简称SLA技术)、选择性激光烧结技术(简称SLS技术)、叠层成型技术(简称LOM技术)或3D喷墨打印技术(简称3DP技术)等。其中，采用3DP技术制作3D物体是近年来关注研究的热点之一。3D喷墨打印机以从点到线、从线到面的方式打印，工作时，打印头喷射实体材料进行打印的同时发射紫外光使实体材料快速固化。每打印完一层，打印机内部的成型底盘下沉，而打印头继续一层一层地工作，直到模型打印完成。

由于3D打印采用逐层堆叠的工作方式，因此在存在突出、悬空的情况下需要为该部分提供支撑，模型打印过程中使用了两种不同结构：一种是用来成型实体部件的模型结构，另一种用来支撑打印的支撑组件；在模型打印完毕后去除支撑组件以得到完整的模型。一方面，为生产成本考虑，支撑组件仅用在模型悬空或突出部分，甚至采用特殊结构的支撑组件来节省材料；另一方面，在打印结构细小的模型时，打印出来的模型实体的某些部位非常脆弱，在去除支撑组件的时候容易损坏到模型实体；此外，模型在去除支撑组件后裸露在空气中，并且在各种不确定的外界因素的作用下，可能出现断裂、破损等现象。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的首要发明目的在于提出一种基于3D打印的物体。

本申请的第二发明目的在于提出该基于3D打印的物体的制作方法。

本申请的第三发明目的在于提出用于制作该基于3D打印的物体的系统。

为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：

本申请涉及一种基于3D打印的物体，所述物体包括实体组件和防护组件，所述防护组件填充于所述实体组件的内部间隙并完全包覆所述实体组件。

优选的，所述防护组件的材料为具有透光性的材料。

优选的，所述具有透光性的材料选自树脂、橡胶、玻璃、纤维、陶瓷、蜡中的至少一种。

优选的，所述树脂为光敏树脂。

优选的，所述物体的外形为有规则的立体结构或不规则形状的立体结构，所述有规则的立体结构选自球体、椭圆球体、多面体、柱体、圆台体中的一种或至少两种的组合。

本申请还涉及该基于3D打印的物体的制作方法，至少包括以下步骤：

(1)将待打印的所述物体的实体组件和防护组件进行分层处理，得到打印数据；

(2)根据步骤(1)得到的打印数据，采用防护组件的材料对所述防护组件进行分层打印，采用实体组件的材料对所述实体组件进行分层打印，形成层打印成果；

(3)依次重复步骤(1)和步骤(2)，或仅重复步骤(2)，得到多个所述层打印成果并叠加形成所述物体。

优选的，所述防护组件的材料为具有透光性的材料。

优选的，在步骤(2)中，对分层打印得到的所述实体组件和所述防护组件进行固化以形成所述层打印成果。

优选的，所述层打印成果还包括层支撑成果，所述层支撑成果为相邻 两个层打印成果提供支撑。

本申请还涉及用于制作该基于3D打印的物体的系统，所述系统包括处理终端、材料供给装置和驱动控制器；

所述处理终端用于将待打印的所述物体进行分层处理，并基于每层的结构信息和非结构信息获取每层对应的打印数据；

所述材料供给装置用于提供打印材料，所述材料供给装置包括至少一条实体组件材料通道和材料出口、至少一条防护组件材料通道和材料出口；

所述驱动控制器基于所述打印数据控制所述材料供给装置执行打印动作。

优选的，所述材料供给装置还包括至少一条支撑组件材料通道和材料出口。

本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：

本申请通过在实体组件的外围全部包覆上一层防护组件，并在实体组件内部的空间和缝隙内填充防护组件，以保护实体组件不受外界不利因素的影响，并可防止实体组件的材料在打印过程中偏离打印目标，起到固定的作用。防护组件的形状可自由设计，提升美感。同时，可减少或完全省略支撑材料的使用，减少后期支撑材料的去除步骤，提升支撑材料的利用率，从而缩短成型时间。

附图说明

图1为实施例1的基于3D打印的物体的结构示意图；