一种提高3D打印精度的方法与流程

本发明涉及塑料成型领域，尤其是涉及提高3d打印精度的方法。

背景技术：

1、熔融沉积建模（fdm）是目前使用最广泛的3d打印成型工艺，其关键优势是能够生产形状和几何模型非常复杂的一体化零件，并在航空航天、生物医学等方面广泛应用。fdm是将热塑性聚合物丝材在喷嘴内加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时挤压沉积到运动的工作台上，利用高温自黏结性逐层堆积成型。

2、fdm工艺成型精度较低，目前的最高精度约为0.1mm。沉积成型后的产品表面有明显的丝状纹理，尤其是产品有小角度的坡度时，更容易产生层纹，现有技术如专利cn103192524a一种新的3d打印物体表面处理工艺所示，多将成型后的产品进行机械打磨与化学抛光，提高表面精度，但这种方式工序复杂，操作繁琐。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种提高3d打印精度的方法，能够提高产品3d打印过程中的表面精度，减少后续打磨与抛光工序。

2、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

3、一种提高3d打印精度的方法，包括以下步骤：

4、s1:将待打印物品的三维模型沿高度方向均匀间隔高度d进行预切割，将待打印物品切割成n层；

5、s2:获取每一层的预切割图形，将相邻两层的预切割图形进行比较，得到不重叠区域，对不重叠区域的宽度进行计算，获取不重叠区域的最大宽度l以及此处的对应坐标，根据预设的最大宽度范围沿高度方向对相邻的n层进行合并，使待打印物品的三维模型沿高度方向分割成若干个打印区域，其中，所述预设的最大宽度范围从0开始并均匀间隔固定值t，t=，为耗材类型系数，为喷嘴挤出流速，为沿高度方向待打印物品的最大截面面积；为沿高度方向待打印物品的最小截面面积；

6、s3:当打印区域的数量小于预设值时，减小预切割高度d进行再次预切割，直至高度d达到预设的最小值；

7、s4:喷嘴按照三维模型进行分层打印，打印时每一层的分层高度小于喷嘴的直径并且在若干个打印区域中，最大宽度范围大的区域分层高度小；

8、s5:对最大宽度范围大的区域进行分层打印时，根据每一层最大宽度对应位置的坐标在边缘进行补偿打印，补偿打印的宽度为该位置最大宽度的一半。

9、进一步的，当待打印物品为中空结构时，在步骤s2中，将相邻两层的预切割图形进行比较具体为：将相邻两层的预切割图形的外轮廓以及内轮廓分别进行比较，得到外轮廓的不重叠区域以及内轮廓的不重叠区域。

10、进一步的，当待打印物品为中空结构时，在步骤s2中，根据预设的最大宽度范围沿高度方向对相邻n层进行合并时，同一层的外轮廓最大宽度以及内轮廓最大宽度中取较大值，沿高度方向对相邻n层较大值进行合并。

11、进一步的，当待打印物品为中空结构时，在步骤s5中，根据每一层外轮廓最大宽度以及内轮廓最大宽度对应位置的坐标在内外边缘分别进行补偿打印。

12、进一步的，在步骤s2中，将相邻两层的预切割图形进行比较，得到不重叠区域具体为：对相邻两层的预切割图形进行分割，生成二值图像，以给定参数，用腐蚀算法处理对比图形得到不重叠区域的最大宽度。

13、进一步的，在步骤s3中，高度d的预设的最小值大于实际打印时的分层高度。

14、进一步的，在步骤s3中，在高度d达到预设的最小值时，若打印区域的数量s小于2，说明待打印物品侧面为竖直面。

15、进一步的，在步骤s4中，喷嘴按照三维模型进行分层打印时，喷嘴沿短边扫描进行打印。

16、相比现有技术，本发明提高3d打印精度的方法通过将待打印物品进行预切割，根据预设的最大宽度范围以及计算的相邻两层的不重叠区域的最大宽度将待打印物品的沿高度方向分割成若干个打印区域，通过将最大宽度范围大的区域设置打印时的分层高度小，减小层纹的产生，并且在对最大宽度范围大的区域进行分层打印时，根据每一层最大宽度对应位置的坐标在边缘进行补偿打印，进一步避免层纹的产生，提高打印物品的表面精度。

技术特征：

1.一种提高3d打印精度的方法，特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高3d打印精度的方法，其特征在于：当待打印物品为中空结构时，在步骤s2中，将相邻两层的预切割图形进行比较具体为：将相邻两层的预切割图形的外轮廓以及内轮廓分别进行比较，得到外轮廓的不重叠区域以及内轮廓的不重叠区域。

3.根据权利要求2所述的提高3d打印精度的方法，其特征在于：当待打印物品为中空结构时，在步骤s2中，根据预设的最大宽度范围沿高度方向对相邻n层进行合并时，同一层的外轮廓最大宽度以及内轮廓最大宽度中取较大值，沿高度方向对相邻n层较大值进行合并。

4.根据权利要求2所述的提高3d打印精度的方法，其特征在于：当待打印物品为中空结构时，在步骤s5中，根据每一层外轮廓最大宽度以及内轮廓最大宽度对应位置的坐标在内外边缘分别进行补偿打印。

5.根据权利要求1所述的提高3d打印精度的方法，其特征在于：在步骤s2中，将相邻两层的预切割图形进行比较，得到不重叠区域具体为：对相邻两层的预切割图形进行分割，生成二值图像，以给定参数，用腐蚀算法处理对比图形得到不重叠区域的最大宽度。

6.根据权利要求1所述的提高3d打印精度的方法，其特征在于：在步骤s3中，高度d的预设的最小值大于实际打印时的分层高度。

7.根据权利要求1所述的提高3d打印精度的方法，其特征在于：在步骤s3中，在高度d达到预设的最小值时，若打印区域的数量s小于2，说明待打印物品侧面为竖直面。

8.根据权利要求1所述的提高3d打印精度的方法，其特征在于：在步骤s4中，喷嘴按照三维模型进行分层打印时，喷嘴沿短边扫描进行打印。

技术总结
本发明公开了一种提高3D打印精度的方法，属于塑料成型领域，通过将待打印物品进行预切割，根据相邻两层的不重叠区域的最大宽度将待打印物品的沿高度方向分割成若干个打印区域，通过将最大宽度范围大的打印区域设置打印时的分层高度小，减小层纹的产生，并且在对最大宽度范围大的区域进行分层打印时，根据每一层最大宽度对应位置的坐标在边缘进行补偿打印，进一步避免层纹的产生，提高打印物品的表面精度。

技术研发人员：宋晓东,于峰彬,王森波,孔晨舟,刘超
受保护的技术使用者：苏州双恩智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25