[發明專利]一種基于紅外光譜分析的3D打印檢測方法

有效

• 申請號: 201410237595.2
• 申請日: 2014-05-31
• 公開（公告）號: CN104400998A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 郭太良;葉蕓;林志賢;胡海龍;姚劍敏;陳伯豪
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;G01N21/25
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種基于紅外光譜分析的3D打印檢測方法，應用于3D領域。

背景技術

3D打印技術，是一種正在興起的新型制造技術，學術上又稱“添加制造”技術。其是基于三維CAD模型數據，通過增加材料逐層制造的方式，采用直接制造與相應數學模型完全一致的三維物理實體模型的制造方法。3D打印技術內容涵蓋了產品生命周期前端的“快速原型”和全生產周期的“快速制造”相關的所有打印工藝、技術、設備類別和應用。

3D打印涉及的技術包括CAD建模、測量、接口軟件、數控、精密機械、激光、材料等多種學科的集成。3D打印按材料可分為塊體材料、液態材料和粉末材料等。其具有數字制造、降維制造、堆積制造、直接制造、快速制造的特點和優勢。

3D打印是采用類似噴墨打印機噴頭的工作方式。這種工藝與選擇性激光燒結十分類似，只是將激光燒結過程改為噴頭粘結，光柵掃描器改為粘結劑噴射頭。3D打印技術發展帶來的產品技術、制造技術與管理技術的進步使企業具備快速響應市場需求的能力。3D打印技術的不斷成熟將推動新材料技術和智能制造技術實現大的飛躍。

3D打印技術的應用越來越廣泛，已經從早期的模型、建筑等單一材料的打印擴展到食品、電子、生物等多種材料的復合打印。而3D?打印是較昂貴的技術，打印制造成本較高，如果多種材料的復合打印中任何一個環節出錯，都會導致出現打印產品的次品，從而增加整體的成本。通過本專利實時檢測當前3D打印的表面材料是否與設計樣本相符，利用可移動的紅外光譜分析儀實時監測，可以從而提高3D打印出三維實體的質量以及打印產品良品的成功率。

發明內容

本發明提供一種基于紅外光譜分析的3D打印檢測方法，有助于3D打印過程的自我糾錯，保障打印效果。

本發明的技術方案在于：

一種基于紅外光譜分析的3D打印檢測方法，其特征在于，按如下步驟進行：

1）提供一系統，該系統包括具有紅外光譜分析檢測、糾錯系統的3D打印機，還包括3D打印機本體，所述3D?打印機本體包括3D打印頭，打印臺，打印原料盒、3D?打印機機械組件、打印控制組件、設備電路；打印機內部配有紅外光譜分析裝置，所述紅外光譜分析裝置配有全反射附件，所述3D打印機連接的計算機具有紅外譜庫；3D打印機還包括激光切割刀，在誤差范圍內可以對打印錯誤的地方進行修改。；

2）通過紅外光譜分析裝置將各打印材料的光譜信息存放到紅外譜庫；

3）設計打印圖紙；

4）根據打印材料劃分模塊；

5）設定誤差允許范圍；

6）打印開始時，利用紅外光譜分析裝置對各模塊的打印材料進行光譜分析，將收集到的數據傳到計算機，形成譜圖；

7）將所獲得的譜圖與計算機紅外譜庫中儲存的光譜集對比，判斷所打印材料是否正確；

8）步驟7的判斷結果為正確時，判斷打印是否完成，若未完成則繼續下一打印層的打印，并繼續采集光譜信息及譜圖比對；若完成打印過程，則結束打印；

9）步驟7的判斷結果為不正確，判斷誤差范圍是否超過設定值；

10）如超過，則判斷屬于第一種錯誤還是第二種錯誤；如未超過時，則繼續下一打印層的打印，并繼續采集光譜信息及譜圖比對；

11）當屬于第一種錯誤時，刮除錯誤部分或重新打印；當屬于第二種錯誤時，更改程序填補未打印部分。

本發明的優點在于：

?本發明在現有3D打印機的供料模塊中加入3D打印材料的檢測模塊，可以減少由于打印材料中含有雜質而導致打印出來的產品的不合格，可以提高產品的合格率。

附圖說明

圖1為本發明實施例的流程圖。

圖2為本發明實施例中的修復流程圖。

圖3為本發明實施例的硬件系統。

具體實施方式

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，結合附圖作詳細說明如下。

以下將通過具體實施例對本發明做進一步的詳細描述。參閱圖1至圖3，本發明涉及一種基于紅外光譜分析的3D打印檢測方法，按如下步驟進行：