[發(fā)明專利]一種3D水泥打印的打印控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011497712.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN112720776B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豆文忠;張秋菊;寧萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇集萃復(fù)合材料裝備研究所有限公司
• 主分類號(hào): B28B1/00
• 分類號(hào): B28B1/00;B28B17/00;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y50/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 過顧佳;聶啟新

本發(fā)明公開了一種3D水泥打印的打印控制方法，涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，該方法根據(jù)3D水泥打印的特點(diǎn)，采用等距偏置輪廓進(jìn)行路徑規(guī)劃，考慮到水泥寬度對(duì)打印起點(diǎn)和終點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，可以有效避免打印重疊現(xiàn)象，減少打印過程中的啟停次數(shù)；而在打印過程中，對(duì)打印起點(diǎn)開始的一段距離和打印終點(diǎn)前的一段距離配置不同的擠出速率，可以有效地避免啟停處積料的現(xiàn)象，從而使得3D水泥打印的精度更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種3D水泥打印的打印控制方法。

背景技術(shù)

水泥基復(fù)合材料用作3D打印材料可以解決現(xiàn)有普通水泥基材料凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)且呈流動(dòng)性的問題，可以很好的滿足3D打印過程快速凝結(jié)的性能要求，因此使得3D水泥打印在建筑行業(yè)的應(yīng)用得到了技術(shù)上的支持。由于水泥基復(fù)合材料不像纖維等其他復(fù)合材料在啟停時(shí)可以設(shè)置回抽來解決積料現(xiàn)象，因此3D水泥打印通常會(huì)出現(xiàn)啟停位置積料的問題，影響打印質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人針對(duì)上述問題及技術(shù)需求，提出了一種3D水泥打印的打印控制方法，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種3D水泥打印的打印控制方法，該方法包括：

根據(jù)分層切片得到的截面線輪廓上的數(shù)據(jù)點(diǎn)確定打印外輪廓和打印內(nèi)輪廓；

根據(jù)打印外輪廓和打印內(nèi)輪廓規(guī)劃打印路徑，若打印路徑的打印起點(diǎn)在打印外輪廓，則打印路徑從打印起點(diǎn)開始沿著打印外輪廓逐圈向內(nèi)偏置打印噴頭的打印寬度直至到達(dá)打印終點(diǎn)；若打印路徑的打印起點(diǎn)在打印內(nèi)輪廓，則打印路徑從打印起點(diǎn)開始沿著打印內(nèi)輪廓逐圈向外偏置打印寬度直至到達(dá)打印終點(diǎn)；

控制打印噴頭從打印起點(diǎn)開始沿著打印路徑移動(dòng)并加速至第一預(yù)定位置處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，在打印起點(diǎn)至第一預(yù)定位置之間的打印路徑上，控制打印噴頭以第一擠出速率擠出水泥打印材料；

控制打印噴頭從第一預(yù)定位置開始按照穩(wěn)定速度移動(dòng)并切換至以第二擠出速率擠出水泥打印材料至第二預(yù)定位置，第二擠出速率大于第一擠出速率；

控制打印噴頭從第二預(yù)定位置開始減速至打印終點(diǎn)處時(shí)停止，在第二預(yù)定位置至打印終點(diǎn)之間的打印路徑上，按照第三擠出速率曲線控制打印噴頭擠出水泥打印材料至打印終點(diǎn)處時(shí)停止擠出。

其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，第三擠出速率曲線為取值恒為0的曲線，則按照第三擠出速率曲線控制打印噴頭擠出水泥打印材料至打印終點(diǎn)處時(shí)停止擠出，包括：在第二預(yù)定位置處控制打印噴頭停止擠出水泥打印材料，打印噴頭中的殘留水泥打印材料在打印噴頭的運(yùn)動(dòng)過程中繼續(xù)擠出，從第二預(yù)定位置至打印終點(diǎn)之間的打印路徑上的水泥打印材料的厚度依次減小。

其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，當(dāng)前的分層切片包括若干段連續(xù)的待打印線段，打印噴頭分別按照每個(gè)待打印線段對(duì)應(yīng)的打印路徑進(jìn)行打印，則打印噴頭在打印至一個(gè)待打印線段的打印終點(diǎn)后，直接將待打印線段的打印終點(diǎn)作為下一個(gè)待打印線段的打印起點(diǎn)進(jìn)行打印。

其進(jìn)一步的技術(shù)方案為，第三擠出速率曲線為取值依次減小的階梯曲線，且打印噴頭從第二預(yù)定位置開始按照減速曲線減速，減速曲線具有與第三擠出速率曲線相同的曲線特征；則按照第三擠出速率曲線控制打印噴頭擠出水泥打印材料至打印終點(diǎn)處時(shí)停止擠出，包括：

在第二預(yù)定位置處控制打印噴頭切換至第i階梯擠出速率，按照第i階梯擠出速率擠出水泥打印材料達(dá)到第i時(shí)長(zhǎng)后切換至第i+1階梯擠出速率，令i＝i+1并再次執(zhí)行按照第i階梯擠出速率擠出水泥打印材料達(dá)到第i時(shí)長(zhǎng)后切換至第i+1階梯擠出速率的步驟，直至打印噴頭移動(dòng)至打印終點(diǎn)處時(shí)第i+1階梯擠出速率為0；i為參數(shù)且起始值為1，第i階梯擠出速率隨著i的取值增大而減小，且任意第i階梯擠出速率與對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的打印噴頭的移動(dòng)速率比例均相等，從第二預(yù)定位置至打印終點(diǎn)之間的打印路徑上的水泥打印材料的厚度相等。