[发明专利]用于3D打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器

说明书

本申请公开了一种用于3D打印的仿真方法。该仿真方法包括：生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果。本申请解决了由于缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的技术问题。

技术领域

本申请涉及3D打印领域，具体而言，涉及一种用于3D打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器。

背景技术

在金属3D打印领域，FDM打印技术广泛应用。该技术将金属粉末混合高分子粘结剂经过挤出成型形成的打印线材通过打印喷头加热至熔融状态后逐层堆积形成模型，然后通过使用酸催化的裂解反应去除大部分的高分子材料得到脱脂坯，最后对脱脂坯进行高温烧结得到金属部件。

在金属3D打印过程中，模型的打印尺寸与最终成型的工件尺寸理想情况下相互对应，存在转化关系。由于打印，脱脂以及烧结过程中诸多因素的干扰，使得确定最终工件的尺寸参数十分困难。从打印脱脂及烧结各阶段来看，普遍有着偏差的存在。由实测得出，打印的精度大约0.2mm左右，脱脂过程收缩率小于2％，烧结过程收缩率约为17-20％，并且存在不同方向间的差异。由于每个步骤都有着多重因素的影响，缺少可靠的脱脂烧结结果预测手段，导致对最终工件尺寸无法准确预测。

针对相关技术中缺少可靠的脱脂、烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种用于3D打印的仿真方法、装置、存储介质及服务器，以解决缺少可靠的脱脂烧结结果预测手段，造成的无法准确预测最终工件尺寸的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于3D打印的仿真方法。

根据本申请的用于3D打印的仿真方法包括：生成待模拟工件的网格模型；接收配置的所述网格模型的形变关联数据；根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果；根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果。

进一步的，生成待模拟工件的网格模型包括：采用有限元软件构造或导入所述待模拟工件的三维模型，并对三维模型执行网格划分操作，生成所述网格模型。

进一步的，接收配置的所述网格模型的形变关联数据包括：接收配置的所述网格模型的基础参数、受力荷载关系和约束条件；所述基础参数至少包括：材料弹性等效弹性模量和收缩率；所述受力荷载关系至少包括：重力和摩擦力荷载关系；所述约束条件至少包括：物理边界和时间边界条件。

进一步的，根据所述形变关联数据对所述网格模型进行脱脂过程的形变模拟，得到第一模拟结果包括：将所述形变关联数据输入第一形变计算模型；通过第一形变计算模型对所述网格模型进行形变模拟，得到第一形变模型；判断第一形变模型是否破坏；如果判断第一形变模型破坏，则终止程序。

进一步的，根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果包括：将所述形变关联数据输入第二形变计算模型；通过第二形变计算模型对所述第一模拟结果进行形变模拟，得到第二形变模型。

进一步的，根据所述形变关联数据和第一模拟结果对所述网格模型进行烧结过程的形变模拟，得到第二模拟结果之后还包括：将第二模拟结果中的第二形变模型和网格模型做比对；根据比对结果确定所述网格模型在脱脂和烧结之后所产生的工件总形变量；根据所述工件总形变量对所述三维模型进行补偿计算，得到打印模型。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种用于3D打印的仿真装置。