[发明专利]一种悬臂构件的3D打印方法及系统

说明书

本申请公开了悬臂构件的3D打印方法及系统，所述3D打印系统包括3D打印机构、CNC削切机构以及承载平台，所述方法包括：建立待成型构件的三维模型，待成型构件包含至少一个悬臂构件；在符合预设条件的悬臂构件的下侧空间处建立填充构件的填充模型，以在打印过程中打印出填充构件；将待成型构件的三维模型与填充模型进行导入；基于待成型构件的三维模型及填充模型，使用3D打印机构进行3D打印；对已打印部分使用CNC削切机构，对待成型构件及填充模型对应的填充构件进行削切。本申请实施例可以避免悬臂构件整体应力不均匀现象，且可以改善悬臂构件表面粗糙度，进而从综合上提高悬臂构件的打印质量稳定性。

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，特别涉及一种悬臂构件的3D打印方法及系统。

背景技术

增材制造是一种采用逐层累计手段制造实体零件技术，较之传统工艺而言工艺流程更为简单，生产无害化，材料利用率更高，可以大幅节约开发成本并显著提高开发效率。

在一些打印材料中，如采用连续碳纤维热塑性树脂复合打印材料，在打印过程中会因其特性影响，容易出现一定程度的变形以及明显的层纹及毛边现象。特别是在打印悬臂结构时，如果采用逐层累积手段，会在一定程度上出现下侧悬空层脱层或者悬臂整体应力不均匀现象，使得该部位力学性能明显低于其他部位。

因此，现有的采用热塑性材料进行3D打印的悬臂结构，其产品质量不稳定，难以满足较高的产品要求。

发明内容

本申请提供一种悬臂构件的3D打印方法及系统，可以提高悬臂结构类型的3D打印产品的质量稳定性。

第一方面，本申请实施例提供了一种悬臂构件的3D打印方法，应用于3D打印系统，所述3D打印系统包括3D打印机构、CNC削切机构以及承载平台，所述方法包括：

建立待成型构件的三维模型，所述待成型构件包含至少一个悬臂构件；

在符合预设条件的所述悬臂构件的下侧空间处建立填充构件的填充模型，以在打印过程中打印出填充构件；

将所述待成型构件的三维模型与所述填充模型进行导入；

基于所述待成型构件的三维模型及填充模型，使用所述3D打印机构进行3D打印；

对已打印部分使用所述CNC削切机构，对所述待成型构件及所述填充模型对应的填充构件进行削切。

在一实施例中，所述预设条件至少包括所述悬臂构件在水平方向的长度大于预设值。

在一实施例中，所述将所述待成型构件的三维模型与所述填充模型导入至所述3D打印系统，包括：

将填充模型导入至CNC削切控制组件，形成CNC加工路径。

在一实施例中，在所述基于所述待成型构件的三维模型及填充模型，使用所述3D打印机构进行3D打印之前，所述方法还包括：

将所述3D打印机构、所述CNC削切机构与所述承载平台的坐标轴统一，获得目标坐标轴；

将所述待成型构件的三维模型及所述填充模型导入至所述目标坐标轴中进行模型定位。

在一实施例中，根据所述待成型构件的三维模型及所述填充模型，形成3D打印路径；

根据所述待成型构件的三维模型及所述填充模型，形成CNC加工路径。

在一实施例中，所述对已打印部分使用所述CNC削切机构，对所述待成型构件及所述填充模型对应的填充构件进行削切，包括：

根据所述填充模型的填充位置生成增材加工暂停指令；

在3D打印过程中判断是否监测到所述增材加工暂停指令；