一种应用于3D打印机的温度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于3D打印机的温度控制方法及系统，包括：根据打印件的数字三维模型得到最优温度函数的文本型文件；将最优温度函数的文本型文件和数控代码进行整合得到新数控代码；调取一句新数控代码，其中，新数控代码中包括与最优温度函数的文本型文件所对应的新数控代码的最优温度值；判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到最优温度值，若是，则执行新数控代码的机械操作，若否，则重新调整加热设备的温度，并判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到最优温度值。本发明专利技术缓和了热应力集中所导致的不良反应，达到了节能减排的效果，同时还可以保证打印件底部不会因为过热而再次发生软化甚至融化之类的不良后果。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于3D打印机的温度控制方法及系统
本专利技术涉及3D打印领域，特别是涉及一种应用于3D打印机的温度控制方法及系统。
技术介绍
基于熔积成型的3D打印机使用的打印材料一般都是一些低软化点的高分子材料，打印材料需要高温融化，接着一层一层的堆积，然后冷却成型。在打印过程中，由于打印件的温度分布不均匀，整个打印件会由于热胀冷缩，产生热应力，从而导致打印件发生翘边，打印材料不着床或者堆积层剥离等不良效应。基于此，现有技术一是采用电阻丝加热或陶瓷加热片加热的方法对整个打印室进行整体加热，然后利用小风扇让打印室受热均匀，来解决打印件受热不均的问题，但是对整个打印室进行加热，就必须保证电阻丝和陶瓷片之类的加热元件上升到一个较高的温度，使得加热元件的使用寿命降低，且无法保证加热元件的热平衡效果。现有技术二是采用底部加热的方法来缓解热应力的不良效应，但是这样可能会使打印件底部过热导致打印件再次软化从而影响打印效果。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于3D打印的温度控制方法及系统，缓和了热应力集中所导致的不良反应，达到了节能减排的效果，同时还可以保证打印件底部不会因为过热而再次发生软化甚至融化之类的不良后果。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于3D打印机的温度控制方法，包括：步骤11：根据打印件的数字三维模型得到最优温度函数的文本型文件；步骤12：将所述最优温度函数的文本型文件和数控代码进行整合得到新数控代码；步骤13：调取一句新数控代码，其中，所述新数控代码中包括与所述最优温度函数的文本型文件所对应的所述新数控代码的最优温度值；步骤14：判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到所述最优温度值，若是，进入步骤15，若否，进入步骤16；步骤15：执行所述新数控代码的机械操作；步骤16：重新调整所述加热设备的温度，进入步骤14。优选的，所述步骤11的过程具体为：步骤111：对所述打印件进行三维建模得到所述数字三维模型；步骤112：根据有限元分析法得到所述打印件的温度场和应力场信息；并根据打印材料的应力容忍范围得到所述打印材料在应力容忍值以下的温度场图；步骤113：通过所述温度场图得到所述加热设备在不同时间节点的加热温度，并绘制成以时间为自变量的最优温度函数；步骤114：导出所述最优温度函数并保存为文本型文件。优选的，所述步骤12的过程具体为：步骤121：将所述最优温度函数分割成等间距的离散数据，根据所述离散数据得到数组矩阵；步骤122：将所述数组矩阵中的每个数值单元均翻译成一条温度数控代码操作语句；步骤123：将每条所述温度数控代码操作语句分别插入到与其各自对应的数控代码的前面，得到所述新数控代码。优选的，所述步骤15之后，该温度控制方法还包括：步骤17：判断所述新数控代码是否为最后一句新数控代码，若是，则结束打印，若否，进入步骤13。优选的，所述温度传感器为热电偶。优选的，所述温度传感器为半导体热敏传感器。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种应用于3D打印机的温度控制系统，包括：获取模块，用于根据打印件的数字三维模型得到最优温度函数的文本型文件；整合模块，用于将所述最优温度函数的文本型文件和数控代码进行整合得到新数控代码；调用模块，用于调取一句新数控代码，其中，所述新数控代码中包括与所述最优温度函数的文本型文件所对应的所述新数控代码的最优温度值；第一判断模块，用于判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到所述最优温度值，若是，触发执行模块，若否，触发调整模块；所述执行模块，用于执行所述新数控代码的机械操作；所述调整模块，用于重新调整所述加热设备的温度，然后触发所述第一判断模块。优选的，所述获取模块具体用于：对所述打印件进行三维建模得到所述数字三维模型；根据有限元分析法得到所述打印件的温度场和应力场信息；并根据打印材料的应力容忍范围得到所述打印材料在应力容忍值以下的温度场图；通过所述温度场图得到所述加热设备在不同时间节点的加热温度，并绘制成以时间为自变量的最优温度函数；导出所述最优温度函数并保存为文本型文件。优选的，所述整合模块具体用于：将所述最优温度函数分割成等间距的离散数据，根据所述离散数据得到数组矩阵；将所述数组矩阵中的每个数值单元均翻译成一条温度数控代码操作语句；将每条所述温度数控代码操作语句分别插入到与其各自对应的数控代码的前面，得到所述新数控代码。优选的，该温度控制系统还包括第二判断模块，用于判断所述新数控代码是否为最后一句新数控代码，若是，则判定打印结束，若否，则触发所述调用模块。本专利技术提供了一种应用于3D打印机的温度控制方法，包括：根据打印件的数字三维模型得到最优温度函数的文本型文件；将最优温度函数的文本型文件和数控代码进行整合得到新数控代码；调取一句新数控代码，其中，新数控代码中包括与最优温度函数的文本型文件所对应的新数控代码的最优温度值；判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到最优温度值，若是，则执行新数控代码的机械操作，若否，则重新调整加热设备的温度，并判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到最优温度值。可见，在实际应用中，本专利技术通过包括最优温度函数的文本型文件的新数控代码对加热设备的温度进行控制，使加热设备在每一个时间节点的温度均与最优温度值相适应，从而缓和热应力集中所导致的不良反应。因此，本方案不需要采用额外的电阻丝或陶瓷加热片来对整个打印室进行整体加热，达到了节能减排的效果，同时还可以保证打印件底部不会因为过热而再次发生软化甚至融化之类的不良后果。本专利技术还提供了一种应用于3D打印机的温度控制系统，具有和上述温度控制方法相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的一种应用于3D打印机的温度控制方法的步骤流程图；图2为本专利技术所提供的一种应用于3D打印机的温度控制方法的一种实施例的步骤流程图；图3为本专利技术所提供的一种应用于3D打印机的温度控制方法的另一种实施例的步骤流程图；图4为本专利技术所提供的一种应用于3D打印机的温度控制方法的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种用于3D打印的温度控制方法及系统，缓和了热应力集中所导致的不良反应，达到了节能减排的效果，同时还可以保证打印件底部不会因为过热而再次发生软化甚至融化之类的不良后果。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1，图1为本专利技术所提供的一种应用于3D打印机的温度控制方法的步骤流程图，包括：步骤11：根据打印件的数字三维模型得到最优温度函数的文本型文件；具体的，数字三维模型可以通过SolidWorks等三维建模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于3D打印机的温度控制方法，其特征在于，包括：步骤11：根据打印件的数字三维模型得到最优温度函数的文本型文件；步骤12：将所述最优温度函数的文本型文件和数控代码进行整合得到新数控代码；步骤13：调取一句新数控代码，其中，所述新数控代码中包括与所述最优温度函数的文本型文件所对应的所述新数控代码的最优温度值；步骤14：判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到所述最优温度值，若是，进入步骤15，若否，进入步骤16；步骤15：执行所述新数控代码的机械操作；步骤16：重新调整所述加热设备的温度，进入步骤14。

【技术特征摘要】
1.一种应用于3D打印机的温度控制方法，其特征在于，包括：步骤11：根据打印件的数字三维模型得到最优温度函数的文本型文件；步骤12：将所述最优温度函数的文本型文件和数控代码进行整合得到新数控代码；步骤13：调取一句新数控代码，其中，所述新数控代码中包括与所述最优温度函数的文本型文件所对应的所述新数控代码的最优温度值；步骤14：判断温度传感器采集到的加热设备的实际温度是否达到所述最优温度值，若是，进入步骤15，若否，进入步骤16；步骤15：执行所述新数控代码的机械操作；步骤16：重新调整所述加热设备的温度，进入步骤14。2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述步骤11的过程具体为：步骤111：对所述打印件进行三维建模得到所述数字三维模型；步骤112：根据有限元分析法得到所述打印件的温度场和应力场信息；并根据打印材料的应力容忍范围得到所述打印材料在应力容忍值以下的温度场图；步骤113：通过所述温度场图得到所述加热设备在不同时间节点的加热温度，并绘制成以时间为自变量的最优温度函数；步骤114：导出所述最优温度函数并保存为文本型文件。3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述步骤12的过程具体为：步骤121：将所述最优温度函数分割成等间距的离散数据，根据所述离散数据得到数组矩阵；步骤122：将所述数组矩阵中的每个数值单元均翻译成一条温度数控代码操作语句；步骤123：将每条所述温度数控代码操作语句分别插入到与其各自对应的数控代码的前面，得到所述新数控代码。4.根据权利要求1-3任意一项所述的温度控制方法，其特征在于，所述步骤15之后，该温度控制方法还包括：步骤17：判断所述新数控代码是否为最后一句新数控代码，若是，则结束打印，若否，进入步骤13。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨程喻，何玉定，谢致薇，庄楚楠，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44