[发明专利]一种3D水泥打印的打印控制方法

说明书

本发明公开了一种3D水泥打印的打印控制方法，涉及3D打印技术领域，该方法根据3D水泥打印的特点，采用等距偏置轮廓进行路径规划，考虑到水泥宽度对打印起点和终点进行规划，可以有效避免打印重叠现象，减少打印过程中的启停次数；而在打印过程中，对打印起点开始的一段距离和打印终点前的一段距离配置不同的挤出速率，可以有效地避免启停处积料的现象，从而使得3D水泥打印的精度更高。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其是一种3D水泥打印的打印控制方法。

背景技术

水泥基复合材料用作3D打印材料可以解决现有普通水泥基材料凝结时间长且呈流动性的问题，可以很好的满足3D打印过程快速凝结的性能要求，因此使得3D水泥打印在建筑行业的应用得到了技术上的支持。由于水泥基复合材料不像纤维等其他复合材料在启停时可以设置回抽来解决积料现象，因此3D水泥打印通常会出现启停位置积料的问题，影响打印质量。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种3D水泥打印的打印控制方法，本发明的技术方案如下：

一种3D水泥打印的打印控制方法，该方法包括：

根据分层切片得到的截面线轮廓上的数据点确定打印外轮廓和打印内轮廓；

根据打印外轮廓和打印内轮廓规划打印路径，若打印路径的打印起点在打印外轮廓，则打印路径从打印起点开始沿着打印外轮廓逐圈向内偏置打印喷头的打印宽度直至到达打印终点；若打印路径的打印起点在打印内轮廓，则打印路径从打印起点开始沿着打印内轮廓逐圈向外偏置打印宽度直至到达打印终点；

控制打印喷头从打印起点开始沿着打印路径移动并加速至第一预定位置处时达到稳定速度，在打印起点至第一预定位置之间的打印路径上，控制打印喷头以第一挤出速率挤出水泥打印材料；

控制打印喷头从第一预定位置开始按照稳定速度移动并切换至以第二挤出速率挤出水泥打印材料至第二预定位置，第二挤出速率大于第一挤出速率；

控制打印喷头从第二预定位置开始减速至打印终点处时停止，在第二预定位置至打印终点之间的打印路径上，按照第三挤出速率曲线控制打印喷头挤出水泥打印材料至打印终点处时停止挤出。

其进一步的技术方案为，第三挤出速率曲线为取值恒为0的曲线，则按照第三挤出速率曲线控制打印喷头挤出水泥打印材料至打印终点处时停止挤出，包括：在第二预定位置处控制打印喷头停止挤出水泥打印材料，打印喷头中的残留水泥打印材料在打印喷头的运动过程中继续挤出，从第二预定位置至打印终点之间的打印路径上的水泥打印材料的厚度依次减小。

其进一步的技术方案为，当前的分层切片包括若干段连续的待打印线段，打印喷头分别按照每个待打印线段对应的打印路径进行打印，则打印喷头在打印至一个待打印线段的打印终点后，直接将待打印线段的打印终点作为下一个待打印线段的打印起点进行打印。

其进一步的技术方案为，第三挤出速率曲线为取值依次减小的阶梯曲线，且打印喷头从第二预定位置开始按照减速曲线减速，减速曲线具有与第三挤出速率曲线相同的曲线特征；则按照第三挤出速率曲线控制打印喷头挤出水泥打印材料至打印终点处时停止挤出，包括：

在第二预定位置处控制打印喷头切换至第i阶梯挤出速率，按照第i阶梯挤出速率挤出水泥打印材料达到第i时长后切换至第i+1阶梯挤出速率，令i＝i+1并再次执行按照第i阶梯挤出速率挤出水泥打印材料达到第i时长后切换至第i+1阶梯挤出速率的步骤，直至打印喷头移动至打印终点处时第i+1阶梯挤出速率为0；i为参数且起始值为1，第i阶梯挤出速率随着i的取值增大而减小，且任意第i阶梯挤出速率与对应时间段内的打印喷头的移动速率比例均相等，从第二预定位置至打印终点之间的打印路径上的水泥打印材料的厚度相等。