一种3d打印方法
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印方法，属于3D打印领域有。本发明通过使用混合预制件和流体填充打印技术，有效克服现有技术中3D打印的时间长，结构不够稳固的问题，实现3D打印省时省料，同时加固3D打印物品的结构，还有利于改变打印件的重量更符合最终设计要求。本发明可广泛应用于各种3D打印系统。
【专利说明】
一种3D打印方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及3D打印领域。
【背景技术】
[0002]3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。
[0003]现有技术中，3D打印的时间长，耗材贵，结构不够稳固，重量受制于耗材的问题。目前有在打印机上增加光固化树脂打印头，以填充打印件，增加密度，提高打印效率的方法。但其使用材料单一有限制。目前有利用3D堆叠打印单元加速打印的方法，但其结构和现有打印方式差异较大，且难于实现，打印精度低，且打印过程中用了多种堆叠材料和打印耗材，使整体强度降低。
[0004]以上两种方案都不能通过单纯的算法改良直接用于现行3D打印步骤，而需特殊硬件。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种省时省料，同时有利于加固3D打印产品结构的3D打印方法。
[0006]本发明所采用的技术方案是:
一种3D打印方法，包括步骤:
SI，在3D建模完成后，计算出大块完整部分和/或大块实心部分；
S2，在执行3D打印时，预先留空大块完整部分和/或大块实心部分位置；
S3，在留空大块完整部分和/或大块实心部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件和/或注入流体材料；
S4，打印剩余部分。
[0007]作为本发明第一种优选实施例，所述步骤具体为:
SI，在3D建模完成后，计算出大块完整部分；
S2，在执行3D打印时，预先留空大块完整部分位置，并预打印嵌合预制件的部位；
S3，在留空大块完整部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件；
S4，打印剩余部分。
[0008]优选的，所述步骤S3具体为:使用基于雷达波和/或红外和/或摄像头的定位设备扫描并在留空大块完整部分位置加装预制件。
[0009]优选的，所述步骤S3具体为:使用机械臂自动在留空大块完整部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件。
[0010]优选的，所述步骤S3具体为:所述大块完整部分为大块长方体完整部分或圆柱体完整部分或球体完整部分或棱柱完整部分。
[0011 ]优选的，所述嵌合预制件的部位为定位孔。
[0012]作为本发明第二种优选实施例，所述步骤具体为:
SI，在3D建模完成后，计算出大块实心部分；
S2，在执行3D打印时，预先留空大块实心部分位置；
S3，在留空大块实心部分位置注入流体材料；
S4，打印封口。
[0013]优选的，所述流体材料为可凝固流体材料或荧光流体材料。
[0014]本发明的有益效果是:
本发明通过使用混合预制件和流体填充打印技术，有效克服现有技术中3D打印的时间长，结构不够稳固的问题，实现3D打印省时省料，同时加固3D打印物品的结构，还有利于改变打印件的重量更符合最终设计要求。
[0015]本发明可广泛应用于各种3D打印系统。
【具体实施方式】
[0016]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0017]一种3D打印方法，包括步骤:
SI，在3D建模完成后，计算出大块完整部分和/或大块实心部分；
S2，在执行3D打印时，预先留空大块完整部分和/或大块实心部分位置；
S3，在留空大块完整部分和/或大块实心部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件和/或注入流体材料；
S4，打印剩余部分。
[0018]实际应用过程中，可重复执行步骤S2-S4，直至打印完成。
[0019]作为本发明第一种优选实施例，所述步骤具体为:
SI，在3D建模完成后，计算出大块完整部分；
S2，在执行3D打印时，预先留空大块完整部分位置，并预打印嵌合预制件的部位；
S3，在留空大块完整部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件；
S4，打印剩余部分。
[0020]优选的，所述步骤S3具体为:使用基于雷达波和/或红外和/或摄像头的定位设备扫描并在留空大块完整部分位置加装预制件。
[0021 ]优选的，所述步骤S3具体为:使用机械臂自动在留空大块完整部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件。
[0022]优选的，所述步骤S3具体为:所述大块完整部分为大块长方体完整部分或圆柱体完整部分或球体完整部分或棱柱完整部分等。显然的，这里对大块完整部分的限定仅为较优实施例，实际应用中可根据实际需要设置大块完整部分的形状和大小，均属于本发明的论述范围。
[0023]优选的，所述嵌合预制件的部位为定位孔。
[0024]更具体的，本发明第一优选实施例详细步骤如下: 1.技术可以基于普通3D打印机加特殊算法实现。
[0025]2.在3D建模完成后，算法计算出其中相对完整的部分，比如大块的长方体，圆柱体等，输出此部分物体的预制件建议，并给出安装步骤建议。
[0026]3.执行3D打印，预先留空预制件位置，可仅打印一半，并预打印嵌合预制件的部位，如定位孔等。
[0027]4.预先制作使用和耗材相同或不同材料的预制件，人工或机械自动的安装在打印一部的物品上。
[0028]5.3D打印机的算法直接继续打印剩下的部分。
[0029]6.安装预制件的步骤可以重复多次。
[0030]7.3D打印机可以最终打印至完全包裹预制件，最终成果和传统打印的效果，精度完全相当。
[0031]其中，3D打印机可加装基于雷达波，红外，摄像头等设备扫描加装预制件后的半成品，从而提高安装预制件后的打印精度，和调整优化打印。3D打印机可加装机械臂，自动安装预制件。3D打印机可以设置容纳常规预制件，如正方体，薄片等的容器设备。
[0032]作为本发明第二种优选实施例，所述步骤具体为:
SI，在3D建模完成后，计算出大块实心部分；
S2，在执行3D打印时，预先留空大块实心部分位置；
S3，在留空大块实心部分位置注入流体材料；
S4，打印封口。
[0033]优选的，所述流体材料为可凝固流体材料或焚光流体材料。
[0034]具体的，3D打印机算法也可计算出大块的实心部分，在打印时留成中空，打印过程中人工或自动的注入液体或其他流体材料，再打印封口，通过改变液体或其他流体材料的量和品种，可改变最终打印件的质量。预制件也可使用空心的，以注入液体或其他流体材料，可选用可凝固的或荧光液体或其他流体材料，达到改变视觉效果，重心分布，质量等效果。打印机可加装注液设备以自动完成该实施例步骤。
[0035]本发明通过使用混合预制件和流体填充打印技术，有效克服现有技术中3D打印的时间长，结构不够稳固的问题，实现3D打印省时省料，同时加固3D打印物品的结构，还有利于改变打印件的重量更符合最终设计要求。
[0036]本发明可广泛应用于各种3D打印系统。
[0037]综上所述，本发明:
1.打印过程中有安装预制件的操作。
[0038]2.打印过程中有注液的操作，用不同种的液体改变视觉效果，重心分布，质量等效果O
[0039]3.打印耗材在允许时可完全覆盖预制件，达到和传统打印方法相同的外观，精度。
[0040]4.通过预制件或注液，可以改变打印件的结构强度，质量。
[0041 ] 5.3D打印机可安装附加的机械臂，注液设备，3D扫描设备等完成或加速整体打印速度。
[0042]6.3D打印机可以设置容纳常规预制件，如正方体，薄片等的容器设备加速打印速度。
[0043]7.传统3D打印机可借改变算法，用人工放置预制件，注液操作等达成类似效果。
[0044]实现了以下有益效果:
1.可以节省3D打印的耗材。
[0045]2.缩短打印时间。
[0046]3.改变某些3D打印件的结构强度和视觉效果。
[0047]4.一定程度上改变打印件的质量和重心分布。
[0048]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种3D打印方法，其特征在于，包括步骤: SI，在3D建模完成后，计算出大块完整部分和/或大块实心部分； S2，在执行3D打印时，预先留空大块完整部分和/或大块实心部分位置； S3，在留空大块完整部分和/或大块实心部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件和/或注入流体材料； S4，打印剩余部分。2.根据权利要求1所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述步骤具体为: SI，在3D建模完成后，计算出大块完整部分； S2，在执行3D打印时，预先留空大块完整部分位置，并预打印嵌合预制件的部位； S3，在留空大块完整部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件； S4，打印剩余部分。3.根据权利要求2所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述步骤S3具体为:使用基于雷达波和/或红外和/或摄像头的定位设备扫描并在留空大块完整部分位置加装预制件。4.根据权利要求2所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述步骤S3具体为:使用机械臂自动在留空大块完整部分位置填充预先制作的大块完整部分的预制件。5.根据权利要求2至4任一项所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述步骤S3具体为:所述大块完整部分为大块长方体完整部分或圆柱体完整部分或球体完整部分或棱柱完整部分。6.根据权利要求2至4任一项所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述嵌合预制件的部位为定位孔。7.根据权利要求1所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述步骤具体为: SI，在3D建模完成后，计算出大块实心部分； S2，在执行3D打印时，预先留空大块实心部分位置； S3，在留空大块实心部分位置注入流体材料； S4，打印封口。8.根据权利要求7所述的一种3D打印方法，其特征在于，所述流体材料为可凝固流体材料或荧光流体材料。
【文档编号】B22F3/00GK105856570SQ201610304623
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】刘康德, 张艳霞, 孔刚, 胡美峰
【申请人】深圳市宏电技术股份有限公司