[发明专利]一种用于FDM打印挤出料惯性补偿的方法

说明书

本发明涉及FDM打印技术领域内一种用于FDM打印挤出料惯性补偿的方法，其特征在于，在打印头打印至转弯点前一点D1至转弯点D2的打印路径中，将打印路径长度分为打印距离L1和预留距离L2，使L=L1+L2，将L1段的挤出量设为A1=（a2‑a1）*L1/L，将L2段的挤出量设定为0，其中，L为D1点到D2点的打印路径的直线长度L，a1为打印至D1点的挤出量，a2为打印至D2的挤出量，D1点和D2点的原G代码为：G01 Xx1 Yy1 Aa1，G01 Xx2 Yy2 Aa2。本发明的方法中，在打印路径运行至转折点前预留一定距离停止打印头挤出，随着惯性的流动完成剩余部分的打印，减少挤出量，以避免拐角或者空运行时候漏料的加剧，提高外观质量。

技术领域

本发明涉及FDM打印技术领域，特别涉及一种用于FDM打印挤出料惯性补偿的G代码编制方法。

背景技术

熔融沉积技术（FDM）是将材料加热熔化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间排列成立体实物。其原理是热熔性材料的温度始终稍高于固化温度，而成型部分的温度稍低于固化温度，就能保证热熔性材料挤出喷嘴后，随即与前一层面熔结在一起。工作过程是一个层面沉积完成后，工作台按预定的增量下降一个层的厚度，再继续熔喷沉积，直至完成整个实体造型。

FDM打印材料一般为丝状或者颗粒状材料，由于材料的固有属性——热熔后具有粘性和流动性，在打印的过程中，进给速度和挤出速度是完全成正比的，当遇到拐弯处（直角或者圆角）的时候，进给速度忽然降低，挤出速度也降低，但是由于材料流动的惯性，在进给轴停止运动的时候材料的进给并未停止，则会导致拐弯处的堆积。而在空运行时由于材料流动的惯性，材料从挤出头不停的流出，待到下一个打印点的时候则会搭接在前一层，在下一层打印的时候由于此搭接则会造成孔洞。FDM的打印头越大，堆积和孔洞的现象则会越明显。由于此技术属于新兴技术，目前市面上尚无很好的解决办法。

现有的工业级FDM打印机在打印产品时，使用专用的切片软件处理模型，生成打印G代码，然后将生成的G代码导入机械设备，使打印路径及熔融挤出量按照G代码设定的标准进行打印。以某产品的一层打印为例，现有的软件处理后得到的G代码为：

G01 Z-2.5000 F6000 （1.1）

（说明：将Z值提升至-2.5mm，提升速度为6000mm/min）

G01 F4500 （1.2）

（说明：速度更改为4500mm/min）

G01 X306.5000 Y13.5000 A-14.6251 （1.3）

（说明：按照4500mm/min的速度运行至坐标点X306.5000 Y13.5000，挤出量为（A-14.6251）-前序挤出量（也就是前一段连续打印的挤出量），另外，此挤出量为累计的出料量相对值。）

G01 X13.5000 Y13.5000 A-17.1289 （1.4）

（说明：按照4500mm/min的速度运行至坐标点X13.5000 Y13.5000，挤出量为（A-17.1289）- （A-14.6251））

G01 X13.5000 Y306.5000 A-19.6327 （1.5）

（说明：按照4500mm/min的速度运行至坐标点X13.5000 Y306.5000，挤出量为（A-19.6327）- （A-17.1289））