[發(fā)明專利]一種基于3D打印的物體及其制作方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610323412.8
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN107379513A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉;陳曉坤;馬達(dá)榮;蔣韋
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海賽納打印科技股份有限公司
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/386;B33Y80/00;B33Y10/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京匯思誠業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11444
• 代理人: 王剛,龔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及3D打印領(lǐng)域，具體講，涉及一種基于3D打印的物體、其制作方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

快速成型技術(shù)又稱快速原型制造技術(shù)或加式制造技術(shù)，其基本原理都是基于3D模型切片后逐層加工堆積起來制作3D物體。目前，采用快速成型技術(shù)制作3D物體具體有熔融沉積技術(shù)(簡稱FDM技術(shù))、立體光刻技術(shù)(簡稱SLA技術(shù))、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(簡稱SLS技術(shù))、疊層成型技術(shù)(簡稱LOM技術(shù))或3D噴墨打印技術(shù)(簡稱3DP技術(shù))等。其中，采用3DP技術(shù)制作3D物體是近年來關(guān)注研究的熱點之一。3D噴墨打印機以從點到線、從線到面的方式打印，工作時，打印頭噴射實體材料進(jìn)行打印的同時發(fā)射紫外光使實體材料快速固化。每打印完一層，打印機內(nèi)部的成型底盤下沉，而打印頭繼續(xù)一層一層地工作，直到模型打印完成。

由于3D打印采用逐層堆疊的工作方式，因此在存在突出、懸空的情況下需要為該部分提供支撐，模型打印過程中使用了兩種不同結(jié)構(gòu)：一種是用來成型實體部件的模型結(jié)構(gòu)，另一種用來支撐打印的支撐組件；在模型打印完畢后去除支撐組件以得到完整的模型。一方面，為生產(chǎn)成本考慮，支撐組件僅用在模型懸空或突出部分，甚至采用特殊結(jié)構(gòu)的支撐組件來節(jié)省材料；另一方面，在打印結(jié)構(gòu)細(xì)小的模型時，打印出來的模型實體的某些部位非常脆弱，在去除支撐組件的時候容易損壞到模型實體；此外，模型在去除支撐組件后裸露在空氣中，并且在各種不確定的外界因素的作用下，可能出現(xiàn)斷裂、破損等現(xiàn)象。

鑒于此，特提出本申請。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的首要發(fā)明目的在于提出一種基于3D打印的物體。

本申請的第二發(fā)明目的在于提出該基于3D打印的物體的制作方法。

本申請的第三發(fā)明目的在于提出用于制作該基于3D打印的物體的系統(tǒng)。

為了完成本申請的目的，采用的技術(shù)方案為：

本申請涉及一種基于3D打印的物體，所述物體包括實體組件和防護組件，所述防護組件填充于所述實體組件的內(nèi)部間隙并完全包覆所述實體組件。

優(yōu)選的，所述防護組件的材料為具有透光性的材料。

優(yōu)選的，所述具有透光性的材料選自樹脂、橡膠、玻璃、纖維、陶瓷、蠟中的至少一種。

優(yōu)選的，所述樹脂為光敏樹脂。

優(yōu)選的，所述物體的外形為有規(guī)則的立體結(jié)構(gòu)或不規(guī)則形狀的立體結(jié)構(gòu)，所述有規(guī)則的立體結(jié)構(gòu)選自球體、橢圓球體、多面體、柱體、圓臺體中的一種或至少兩種的組合。

本申請還涉及該基于3D打印的物體的制作方法，至少包括以下步驟：

(1)將待打印的所述物體的實體組件和防護組件進(jìn)行分層處理，得到打印數(shù)據(jù)；

(2)根據(jù)步驟(1)得到的打印數(shù)據(jù)，采用防護組件的材料對所述防護組件進(jìn)行分層打印，采用實體組件的材料對所述實體組件進(jìn)行分層打印，形成層打印成果；

(3)依次重復(fù)步驟(1)和步驟(2)，或僅重復(fù)步驟(2)，得到多個所述層打印成果并疊加形成所述物體。

優(yōu)選的，所述防護組件的材料為具有透光性的材料。

優(yōu)選的，在步驟(2)中，對分層打印得到的所述實體組件和所述防護組件進(jìn)行固化以形成所述層打印成果。

優(yōu)選的，所述層打印成果還包括層支撐成果，所述層支撐成果為相鄰 兩個層打印成果提供支撐。

本申請還涉及用于制作該基于3D打印的物體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括處理終端、材料供給裝置和驅(qū)動控制器；

所述處理終端用于將待打印的所述物體進(jìn)行分層處理，并基于每層的結(jié)構(gòu)信息和非結(jié)構(gòu)信息獲取每層對應(yīng)的打印數(shù)據(jù)；

所述材料供給裝置用于提供打印材料，所述材料供給裝置包括至少一條實體組件材料通道和材料出口、至少一條防護組件材料通道和材料出口；

所述驅(qū)動控制器基于所述打印數(shù)據(jù)控制所述材料供給裝置執(zhí)行打印動作。

優(yōu)選的，所述材料供給裝置還包括至少一條支撐組件材料通道和材料出口。

本申請的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果：

本申請通過在實體組件的外圍全部包覆上一層防護組件，并在實體組件內(nèi)部的空間和縫隙內(nèi)填充防護組件，以保護實體組件不受外界不利因素的影響，并可防止實體組件的材料在打印過程中偏離打印目標(biāo)，起到固定的作用。防護組件的形狀可自由設(shè)計，提升美感。同時，可減少或完全省略支撐材料的使用，減少后期支撐材料的去除步驟，提升支撐材料的利用率，從而縮短成型時間。

附圖說明

圖1為實施例1的基于3D打印的物體的結(jié)構(gòu)示意圖；