[發明專利]用于超大型熔融沉積3D打印提高壁間強度的方法

有效

• 申請號: 201911302502.9
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110962337B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 張昱;杜越峰;石峰;陳曉明;周鳴;龔明;陸承麟
• 申請（專利權）人: 上?？狷棛C器人科技有限公司;上海市機械施工集團有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/386;B29C64/30;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 謝緒寧;薛赟

1.用于超大型熔融沉積3D打印提高壁間強度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）輸入打印模型，根據設置的層厚對打印模型進行切片，設定切片的分層總數為N層，且N大于1；

（2）對當前打印層i規劃軌跡，1≤i＜N，若當前打印層i為一個封閉的多邊形，則得到一個封閉的多邊形輪廓；

（3）根據輸入的外壁道數，對這一個封閉的多邊形輪廓進行多重偏置，若輸入的外壁道數為N道，則偏置N次，第一次偏置為0.5倍的外壁線寬，第二次偏置為1.5倍的外壁線寬，第三次偏置為2.5倍的外壁線寬，第N次偏置為N -0.5倍的外壁線寬：對偏置好的N條輪廓線再進行偏置，偏置次數為N-1，相鄰兩條外壁輪廓線彼此間的偏置距離與外壁線寬比為1:3-1:6，即得到了多道外壁規劃軌跡；

（4）對當前打印層i的晶格(60)填充規劃軌跡，晶格(60)填充規劃軌跡為封閉型軌跡，在晶格(60)填充規劃軌跡與最內層外壁的規劃軌跡接觸的地方對晶格(60)填充規劃軌跡進行向外偏置設置，晶格(60)填充規劃軌跡向外偏置的次數取決于晶格(60)填充規劃軌跡與最內層外壁規劃軌跡的重疊次數，晶格(60)填充規劃軌跡外向偏置的寬度與外壁線寬比為1:3-1:6，保證晶格(60)填充規劃軌跡與最內層外壁規劃軌跡有重疊部分；

（5）順序連接當前打印層i上的多個外壁規劃軌跡及填充規劃軌跡，確定當前打印層i的整體規劃軌跡；

（6）重復步驟（2）至步驟（5），依次完成打印層i+1、i+2直至第N層的整體規劃軌跡，則進入下一步；

（7）打印機執行打印層i的外壁規劃軌跡打印，位于打印機噴口處的拍打密實裝置覆蓋整個外壁規劃軌跡且隨打印機的打印軌跡一起運動，當出現相鄰外壁輪廓重疊時，實行邊打印邊壓實操作，把相鄰外壁間的重疊部分熔融壓實，使所有外壁熔融在一起形成一個封閉的多邊形；

（8）打印機執行打印層i的晶格(60)填充規劃軌跡打印，位于打印機噴口處的拍打密實裝置覆蓋整個晶格(60)規劃軌跡且隨打印機的打印軌跡一起運動，當出現晶格（60）與內側的外壁重疊時，實行邊打印邊壓實操作，把晶格(60)與最內層外壁的重疊部分熔融壓實，使晶格(60)與最內層外壁熔融在一起形成完整的打印層i；若打印構件為實心，不需要晶格（60）填充規劃軌跡；

（9）重復步驟（7）至步驟（8），依次完成打印層i+1、打印層i+2直至打印層N的打??；

（10）打印機對打印層進行判斷，加載當前打印層，判斷當前打印層i是否小于分層總數N，若當前層打印層i=分層總數N,則進入下一步，若當前層打印層數i分層總數N,則退出打印循環。

2.根據權利要求1所述的用于超大型熔融沉積3D打印提高壁間強度的方法，其特征在于，封閉多邊形的個數由打印模型的結構確定，一個打印層上至少有一個封閉多邊形，每個封閉多邊形均要進行規劃軌跡，其中包括外壁規劃軌跡以及晶格(60)填充規劃軌跡。

3.根據權利要求1所述的用于超大型熔融沉積3D打印提高壁間強度的方法，其特征在于，外壁數量由打印構件的實際需求確定，實際需求為力學強度需求以及撓度需求。

4.根據權利要求1所述的用于超大型熔融沉積3D打印提高壁間強度的方法，其特征在于，相鄰兩條外壁輪廓線彼此間的偏置距離與外壁線寬比為1:6。

5.根據權利要求1所述的用于超大型熔融沉積3D打印提高壁間強度的方法，其特征在于，晶格(60)填充規劃軌跡外向偏置的寬度與外壁線寬比為1:6。

6.根據權利要求1所述的用于超大型熔融沉積3D打印提高壁間強度的方法，其特征在于，晶格(60)填充時，打印機噴口處的擠出頭沿著晶格(60)填充規劃軌跡打印直至完成晶格(60)填充，晶格(60)填充規劃軌跡是一條連續的軌跡路徑，晶格(60)填充時無需打印頭回抽打?。惶畛鋾r，晶格(60)填充規劃軌跡與外壁規劃軌跡錯位重合，重合部分在填充的同時采用拍打密實裝置進行同步拍打壓實，使晶格(60)與外壁錯位重疊部分被壓平，避免了晶格(60)與外壁之間間隙的形成。