[发明专利]一种粉基3D打印件浸渍着色的优化方法

说明书

本发明公开了一种粉基3D打印件浸渍着色的优化方法，包括如下步骤：包裹固定步骤、浸渍方案确定步骤、浸渍干燥步骤、记录差值步骤和检测步骤。本发明的优化方法采用带节点的橡皮筋组对粉基3D打印件进行包裹固定，并由此确定浸渍区域与顺序，结合所述浸渍层厚度检测方法，快速实现精确控制3D打印件表面着色的均匀性来提升浸渍着色效果。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种粉基3D打印件浸渍着色的优化方法。

背景技术

3D打印技术作为一种具有产业革命性的数字化制造技术，在工业设计、文化创意、服饰与鞋等个性化定制领域应用越来越广泛。而3D打印技术最开始源自于麻省理工学院申请的单色粉基3D喷墨打印发明专利，随着不同打印工艺以及打印基材开发形成了各种特色的3D打印服务与应用，其中彩色3D打印应用就是一个非常热门的细分领域。

彩色3D打印技术从打印基材角度可划分为全彩粉基3D打印、全彩塑基3D打印、全彩纸基3D打印等主流3D打印工艺，其中全彩粉基3D打印应用最为广泛。全彩粉基3D打印主要是通过每分层打印过程中透明石膏粉颗粒在透明胶粘结成型，并在分层轮廓边缘喷印彩色胶黏剂直至彩色三维模型打印完毕的技术。然而由于现有分层中石膏粉颗粒尺寸限制、彩色胶黏剂厚度精细控制难度以及打印模型后处理方法缺乏等因素的影响，使得粉基3D打印工艺在复杂的定制应用中出现3D打印件表面颜色再现不理想。

目前，针对彩色3D打印件后处理技术主要有抛光、喷砂与上色，其中上色处理技术主要包含人工描色、浸渍、喷蜡等具体方法。浸渍是一种非常快速与便捷的3D打印件颜色后处理方法，适合全彩3D打印在不同领域内产业化推广。在粉基3D打印件表面浸渍处理方面，专利CN201510190934.0即“一种粉基3D打印成品色彩再现的优化方法”提出了笔刷式浸渍方法、装置以及新浸渍液配方，但对于尺寸超大型3D打印件所需浸渍时间就非常大而难于满足批量化生产要求。在全彩纸基3D打印件表面浸渍处理方面，根据公开的专利CN201711322078.5“一种纸基3D打印的酒包装模型表面色鲜艳度优化方法”提供了水性蜡浸渍以及水性白胶涂覆相结合的优化方法，然而这对粉基3D打印件表面处理并不普遍适用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粉基3D打印件浸渍着色的优化方法，该方法采用带节点的橡皮筋组对粉基3D打印件进行包裹固定，并由此确定浸渍区域与顺序，结合所述浸渍层厚度检测方法，快速实现精确控制3D打印件表面着色的均匀性来提升浸渍着色效果。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种粉基3D打印件浸渍着色的优化方法，包括如下步骤：

包裹固定步骤：根据粉基3D打印件的造型与尺寸，选择带节点的橡皮筋组对3D打印件进行包裹固定；

浸渍方案确定步骤：根据带节点的橡皮筋组的包裹方案确定分批浸渍的外表区域与顺序；

浸渍干燥步骤：用两个铁丝钩分别勾住目标浸渍区域两端节点，缓慢将3D打印件置入装有浸渍液的橡胶材质的软盘中，控制两个铁丝钩做上下错位运动持续5～8次后将3D打印件提出液面再用带多孔槽的热吹风干燥；

记录差值步骤：将每次干燥后的浸渍区域边缘放在带有5～10个LED灯纵向组合的柔光检测装置4～6cm处，自上而下观察浸渍区域表面透明层厚度变化，并记录变化大的区域；

检测步骤：按照设定的浸渍区域与顺序依次进行浸渍、干燥与检测，确定每次浸渍区域表面透明层厚度相对上一次浸渍形成透明层厚度的差值，与设定的阈值对比来确定是否需要再次浸渍。

进一步地，包裹固定步骤中，带节点的橡皮筋组为由4～6根带节点的橡皮筋按照纵横等间隔方式编织而成的菱形网状结构。

进一步地，浸渍方案确定步骤中，带节点的橡皮筋组的包裹方案根据3D打印件尺寸以及被包裹面积率来选择端包裹式、半包裹式或全包裹式。