[發(fā)明專利]一種3D打印方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310725898.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN103722744A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂詩林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 呂詩林
• 主分類號(hào): B29C67/00
• 分類號(hào): B29C67/00;B22F3/115
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅;羅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3D打印方法。

背景技術(shù)

3D打印(3D?printing)，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過對(duì)粉末狀的原材料進(jìn)行熱處理，使部分原材料依照所設(shè)計(jì)的三維CAD模型熱熔，從而構(gòu)造物體的技術(shù)。

在3D印刷期間或之后可能發(fā)生所印刷物體的變形，比如，由于在印刷過程中，物體基體上的應(yīng)變聚積，所印刷物體會(huì)向內(nèi)收縮。現(xiàn)有技術(shù)中，一層片層都是連續(xù)進(jìn)行的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種可消除導(dǎo)致物體變形的聚積應(yīng)力的3D打印方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種3D打印方法，包括以下步驟：

步驟一、生成三維CAD模型，根據(jù)所述三維CAD模型生成n個(gè)橫截面層；

步驟二、根據(jù)各橫截面層在支撐結(jié)構(gòu)上沉積并熱處理一原材料層，逐層沉積和熱處理原材料層以形成三維模型；

所述支撐結(jié)構(gòu)具有間隔排列的多個(gè)方形的凸部和多個(gè)方形的凹部，每個(gè)凸部在由平行于任一邊的直線沿豎直方向向下做剖面時(shí)呈弧形，每個(gè)凹部在由平行于任一邊的直線沿豎直方向向下做剖面時(shí)呈弧形，任一凸部和任一凹部的形狀和尺寸一致；

在沉積并熱處理形成第一層原材料層的過程中，先在所有的凸部上沉積并熱處理多個(gè)第一原材料片段，之后在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，在所有的凹部上沉積并熱處理多個(gè)第二原材料片段；

在沉積并熱處理形成下一層原材料層的過程中，先在上一層的所有的第一原材料片段上沉積并熱處理多個(gè)第一原材料片段，之后在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，在上一層的所有的第二原材料片段上沉積并熱處理多個(gè)第二原材料片段；

其中，每個(gè)第一原材料片段在由平行于任一邊的直線沿豎直方向向下做剖面時(shí)呈弧形，每個(gè)第二原材料片段在由平行于任一邊的直線沿豎直方向向下做剖面時(shí)呈弧形，且每個(gè)第一原材料片段的厚度均勻，每個(gè)第二原材料片段的厚度均勻，位于同一層上的所有的第一原材料片段和所有的第二原材料片段的厚度一致。

優(yōu)選的是，所述的3D打印方法中，所述步驟二中，所述設(shè)定的時(shí)間間隔為30～60秒。

優(yōu)選的是，所述的3D打印方法中，所述步驟二中，所述設(shè)定的時(shí)間間隔為30秒。

優(yōu)選的是，所述的3D打印方法中，所述步驟三中，對(duì)所述三維模型進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為比原材料的熔點(diǎn)低15～20℃，熱處理時(shí)間為10分鐘，之后再冷卻至室溫。

優(yōu)選的是，所述的3D打印方法中，所述步驟三中，以2～3℃／分鐘的速度冷卻至室溫。

本發(fā)明所述的3D打印方法的有益效果為：

本發(fā)明將支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為具有間隔排列的多個(gè)凸部和多個(gè)凹部的形狀，在凸部上逐層構(gòu)造第一原材料片段，在凹部上逐層構(gòu)造第二原材料片段；在構(gòu)造每層原材料層時(shí)，先構(gòu)造所有的第一原材料片段，再構(gòu)造所有的第二原材料片段；第一原材料片段呈凸的弧形，第二原材料片段呈凹的弧形，在構(gòu)造三維模型的過程中，就使材料內(nèi)的應(yīng)力得到釋放，從而有效消除了物品變形的情況。

另外，本發(fā)明將支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成相應(yīng)的形狀，不需要對(duì)打印頭的排布方式做改進(jìn)，就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中具有特定形狀的第一原材料片段和第二原材料片段的打印，不增加設(shè)備改造的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一層原材料層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A剖面視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。