[发明专利]一种基于3D打印的材料基因智能调节方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于3D打印的材料基因智能调节方法，其包括如下步骤：(1)设置一主控计算机；(2)设置一3D打印机；(3)启动；(4)设置对应的参数；(5)控制3D打印机进行打印；(6)显示出打印仓内各项参数的波动情况；(7)打印结束后，将各项参数变化整理成报告存储并输出。本发明还公开了实施该方法的系统，其包括主控计算机及3D打印机，主控计算机中设置有基因智能调节软件，该软件包括以下功能模块：参数设置模块，环境控制模块，动态显示模块，智能调节模块和数据管理模块。本发明可准确的通过材料基因提供最优方案，同时高效监控整个打印过程中打印仓内各环节指标，提高打印过程中的可控性和数据反馈能力。

技术领域

本发明主要涉及高分子材料制备技术领域，具体涉及一种基于3D打印的材料基因智能调节方法及系统。

背景技术

高分子材料只有通过一定的加工成型工艺，制备出特定的形状、结构与性能，才能具有实际的应用价值。3D打印技术的出现，在已有的加工和成型技术的基础上，部分地实现了对材料结构的设计，并且由于其特有的“自下而上”分层打印的成型方式，具有天然的有序性和层间相互作用力，从而在高分子导热复合材料技术领域有着广阔的研究潜能。

3D打印与传统的加工成型工艺相比有着明显的优势。首先就是3D打印技术对于一些特殊结构提供了低成本的成型支持，例如其在生物支架领域的应用。其次，由于它通过层层累加而成，每一层由挤出丝的路径覆盖，使得挤出丝成为3D打印的最小构筑单元，通过对挤出丝的改性，就能实现对材料整体的改性设计，并且进一步提供了两个可设计结构单元：层和路径。最后，3D打印相比于传统加工成型的最大优势，就是针对多材料加工的整体性。传统成型工艺在面对多材料加工的需求时，通常采用拼接、组装等方式实现，而3D打印可以将其有机的结合，实现整体化的成型。

同时，现有的3D打印也存在很大的局限，比如打印规模、打印精度、打印速度等。但其中最为突出的就是应用于3D打印的材料种类的拓展，以及在打印过程中打印仓内各个参数指标的有效控制和反馈。依托于材料基因的概念，结合现代计算机技术，使得3D打印技术的材料拓展和打印过程中的实时监测成为可能。如果实现，这将使3D打印技术的应用范围被极大的开发和延伸，成为一种适用于大多数材料的普遍性成型技术。但是，通过对打印材料和环境状态的实时监控，同时也使所设计的复合材料的结构和性能具有更高的可控性，具有相当的技术难度和挑战，因此尚未出现。

发明内容

针对现有技术的优上述不足，本发明的目的在于提供一种应用于3D打印技术的材料基因智能调节方法及系统，通过实时动态的调控打印前的方案选定、打印中的环境变化、最终实现对于打印材料结构和性能的控制性。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种基于3D打印的材料基因智能调节方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)设置一主控计算机，其内置有材料基因智能调节软件；

(2)设置一3D打印机并将其与所述的主控计算机连接；

(3)启动主控计算机及3D打印机；

(4)通过主控计算机内置的材料基因智能调节软件，通过参数设置模块，根据具体的打印材料和打印需求设置对应的参数；

(5)给3D打印机配置打印材料，主控计算机根据设置的参数控制3D打印机进行打印，打印过程中，通过环境控制模块，监控打印仓内实时的环境条件，如符合条件则打印，如不符合条件则通过智能调节模块，调整打印仓内各项数据参数，待其符合条件后再打印；环境控制模块将各项参数的波动始终保持在可接受范围内，保证打印环境的相对稳定；

(6)打印过程中，通过动态显示模块，实时、动态地显示出打印仓内各项参数的波动情况，如满足设定参数则继续打印，如不满足则由环境控制模块进行调整到满足设定参数后再继续打印；