一种FDM打印中产品轮廓的打印方法技术

本发明专利技术涉及3D打印技术领域内一种FDM打印中产品轮廓的打印方法，通过预先识别产品每个切片层上的内轮廓和外轮廓，并记录内轮廓和外轮廓的二维数信息，然后一次性打印完毕每个图形的外轮廓和内轮廓，再进行轮廓间填充部分的打印，完成一切片层的打印，再移动打印头到下一个切片层重复上述打印过程。通过本发明专利技术的打印方法，可以大幅减少打印头在每个切片层上的移动次数和打印空走行程，避免打印头空走中对打印表面的划伤，从而实现打印效率的提升和打印质量的提高。

A method of printing product profile in FDM printing

The invention relates to a method for printing FDM printing products in the technical field of 3D printing in outline, through pre identification of inner contour and the outer contour of each slice of the products, and the number of information recorded in the two-dimensional contour and the outer contour, and then print each disposable graphics outer contour and inner contour, then the contour filling part of the print, complete all layers of print, the print head and move to the next slice and repeat the printing process. The printing method of the invention can substantially reduce the number of printing heads on each slice layer and Print empty travel, so as to avoid scratching the printing surface in the empty head of printing head, so as to enhance printing efficiency and improve printing quality.

【技术实现步骤摘要】
一种FDM打印中产品轮廓的打印方法
本专利技术涉及3D打印
，特别涉及一种FDM打印中产品轮廓的打印方法。
技术介绍
熔融沉积成型（FDM）是3D打印技术的一种，其在3D打印领域有着至关重要的地位。FDM成型技术主要依靠打印头和打印平台的移动实现三维立体模型的构建。在整个熔融沉积成型（FDM）过程中，线材扮演着至关重要的角色，FDM设备将材料在半流体状态时挤压出来，材料瞬时凝固成有轮廓的薄层，层层堆积形成整个三维零件。其优点在于尺寸精确稳定，使用寿命长，制作周期短，目前已逐步开始在铸造行业中应用。目前在利用FDM技术打印多轮廓产品时，如图3所示的某一切片层，矩形的外轮廓内有圆形和三角形的内轮廓，所采用的方法是，先打印每个轮廓的第一圈，再打印每个轮廓的第二圈、第三圈等，最后打印产品轮廓间的内部填充区域。此方法的缺点是打印头在每个切片层面上运行次数多，空走轨迹长，造成打印效率低，且会因打印头多次在切片层面上运行造成层面表面被拉伤。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中FDM打印轮廓的方法存在的问题，提供一种FDM打印中产品轮廓的打印方法，以减少打印头在每个切片层面上空走行程，提供打印效率，减少打印层面表面拉伤，提高打印质量。本专利技术的目的是这样实现的，一种FDM打印中产品轮廓的打印方法，具体包括以下步骤：第一步，通过三维切片软件将产品的三维模型切片为N层，读取每个切片面的三维数据信息，并将三维数据信息转化成二维图形数据信息；第二步，根据打印产品表面层厚度和打印线宽设置产品外轮廓圈数A、内轮廓圈数B和轮廓间距D；第三步，从X=1开始，识别当前第X切片层的二维图形数据信息和对应该层的内轮廓及外轮廓，并将识别出来的二维图形数据信息转存至打印数据输出区；第四步，将上步识别的产品的外轮廓缩小A-1次，每次缩小量为D，并将缩减后形成的外轮廓数据转存至打印数据输出区；第五步，将第三步识别的产品的内轮廓放大B-1次，每次放大量为D，并将放大后形成的内轮廓数据转存至打印数据输出区；第六步，按照打印数据输出区中的外轮廓数据逐圈打印产品的外轮廓；第七步，根据打印头打印外轮廓结束点的位置计算产品内轮廓的打印顺序，并按照计算出的顺序和打印数据输出区的内轮廓数据逐圈打印产品的内轮廓；第八步，在每层轮廓打印结束后，再一次性打印产品的内部填充部分；第九步，将当前层X增加１，反复重复第三步至第八步的过程直至完第N层的打印，完成产品整体的打印。本专利技术的FDM打印中产品轮廓的打印方法，通过预先识别产品每个切片层上的内轮廓和外轮廓，并记录内轮廓和外轮廓的二维数信息，然后一次性打印完毕每个图形的外轮廓和内轮廓，再进行轮廓间填充部分的打印，完成一切片层的打印，再移动打印头到下一个切片层重复上述打印过程。通过本专利技术的打印方法，可以大幅减少打印头在每个切片层上的移动次数和打印空走行程，避免打印头空走中对打印表面的划伤，从而实现打印效率的提升和打印质量的提高。另外，本专利技术的方法中，将内轮廓和外轮廓分开打印，分别设置打印参数，针对不同强度要求的内轮廓和外轮廓表面层部位，可以通过设置不同的内外轮廓的打印参数，满足不同部位的强度要求，避免一个打印层统一不变的打印参数打印造成的打印工艺成本的浪费。为进一步满足产品不同的内轮廓和外轮廓表面层的质量要求，所述外轮廓圈数A为满足产品外部轮廓表面层厚度的打印线宽的整数倍数，所述内轮廓圈数B为满足产品内部轮廓表面层厚度的打印线宽的整数倍数；所述轮廓间距D为FDM打印机单个打印头出料口直径的50%~120%。进一步地，所述轮廓间距D为FDM打印机单个打印头出料口直径的70%~110%。为优化外轮廓的打印顺序，第六步中，外轮廓打印从最外圈开始向内逐圈打印A圈。为缩短打印头空走行程，第六步中，除第一层外，外轮廓打印的起始点为距上层填充打印结束点最近的外圈轮廓上的点。为缩短打印头空走行程，第七步中，内轮廓打印的起始点为距外轮廓打印结束点距离最近的内轮廓上的点。为优化内轮廓的打印顺序，第七步中，各内轮廓的打印从内圈开始逐圈打印B圈。附图说明图1为的本专利技术的FDM打印中产品轮廓的打印方法的打印流程图。图2为采用本专利技术的FDM打印中产品轮廓的打印方法打印的实施例产品示意图。图3为第一切片层的平面示意图。图4为第一切片层的外轮廓和内轮廓的打印信息的示意图。具体实施方式下面以图3所示的三维模具为例，详细说明本专利技术的FDM打印中产品轮廓的打印方法。按图1所示的打印流程打印如图所示的三维模型，该三维模型的外轮廓1为长方体，内轮廓分别为一个三角形空心和圆形空心结构，具体打印方法包括如下过程：第一步，通过三维切片软件将图3所示的产品的三维模型切片为20层，读取每个切片面的三维数据信息，并将三维数据信息转化成二维图形数据信息；第二步，根据打印产品表面层厚度要求和打印线宽设置产品外轮廓圈数A=3、内轮廓圈数B=2和轮廓间距D=4mm；第三步，从X=1开始，识别当前第X切片层的二维图形数据信息和对应该层的内轮廓及外轮廓，如图2所示，识别后的二维图形的数据中，矩形的外轮廓1、内部有三角形的内轮廓2和圆形的内轮廓3，然后将上述识别出来的二维图形数据信息转存至打印数据输出区；第四步，如图4所示，将上步识别的产品的外轮廓缩小A-1即2次，每次缩小量为4mm，并将缩减的外轮廓4的数据信息转存至打印数据输出区；第五步，再将第三步识别的产品的各内轮廓分别放大B-1即1次，放大量为4mm，并将放大的内轮廓5和放大的内轮廓6的数据信息转存至打印数据输出区；第六步，按照打印数据输出区中的外轮廓数据逐圈打印产品的外轮廓即一共向内打印3圈；外轮廓打印的起始点为距上层填充打印结束点最近的外圈轮廓上的点；再进行除第一层以外的其它层的外轮廓打印时的起始点为距上层填充打印结束点最近的外圈轮廓上的点；第七步，根据打印头打印外轮廓结束点的位置，按最近原则，确定内轮廓打印内轮廓打印的起始点，再以该起始点开始计算产品内轮廓2和内轮廓3的打印顺序，并按照计算出的顺序和打印数据输出区的内轮廓数据分两圈向外逐圈打印产品的内轮廓；第八步，结合上速内轮廓和外轮廓的打印结束后，再一次性打印产品的内部填充部分完成当前层的打印；第九步，将当前层X增加１，反复重复第三步至第八步的过程直至完第20层的打印，完成产品整体的打印。通过本实施例的上述打印方法，可以大幅减少打印头在每个切片层上的移动次数和打印空走行程，避免打印头空走中对打印表面的划伤，从而实现打印效率的提升和打印质量的提高。另外，本专利技术的方法中，将内轮廓和外轮廓分开打印，分别设置打印参数，针对不同强度要求的内轮廓和外轮廓表面层部位，可以通过设置不同的内外轮廓的打印参数，满足不同部位的强度要求，避免一个打印层统一不变的打印参数打印造成的打印工艺成本的浪费。本专利技术并不局限于上述实施例，凡是在本专利技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本专利技术保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FDM打印中产品轮廓的打印方法，第一步，通过三维切片软件将产品的三维模型切片为N层，读取每个切片面的三维数据信息，并将三维数据信息转化成二维图形数据信息；第二步，根据打印产品表面层厚度和打印线宽设置产品外轮廓圈数A、内轮廓圈数B和轮廓间距D；第三步，从X=1开始，识别当前第X切片层的二维图形数据信息和对应该层的内轮廓及外轮廓，并将识别出来的二维图形数据信息转存至打印数据输出区；第四步，将上步识别的产品的外轮廓缩小A‑1次，每次缩小量为D，并将缩减后形成的外轮廓数据转存至打印数据输出区；第五步，将第三步识别的产品的内轮廓放大B‑1次，每次放大量为D，并将放大后形成的内轮廓数据转存至打印数据输出区；第六步，按照打印数据输出区中的外轮廓数据逐圈打印产品的外轮廓；第七步，根据打印头打印外轮廓结束点的位置计算产品内轮廓的打印顺序，并按照计算出的顺序和打印数据输出区的内轮廓数据逐圈打印产品的内轮廓；第八步，在每层轮廓打印结束后，再一次性打印产品的内部填充部分；第九步，将当前层X增加1，反复重复第三步至第八步的过程直至完第N层的打印，完成产品整体的打印。

【技术特征摘要】
1.一种FDM打印中产品轮廓的打印方法，第一步，通过三维切片软件将产品的三维模型切片为N层，读取每个切片面的三维数据信息，并将三维数据信息转化成二维图形数据信息；第二步，根据打印产品表面层厚度和打印线宽设置产品外轮廓圈数A、内轮廓圈数B和轮廓间距D；第三步，从X=1开始，识别当前第X切片层的二维图形数据信息和对应该层的内轮廓及外轮廓，并将识别出来的二维图形数据信息转存至打印数据输出区；第四步，将上步识别的产品的外轮廓缩小A-1次，每次缩小量为D，并将缩减后形成的外轮廓数据转存至打印数据输出区；第五步，将第三步识别的产品的内轮廓放大B-1次，每次放大量为D，并将放大后形成的内轮廓数据转存至打印数据输出区；第六步，按照打印数据输出区中的外轮廓数据逐圈打印产品的外轮廓；第七步，根据打印头打印外轮廓结束点的位置计算产品内轮廓的打印顺序，并按照计算出的顺序和打印数据输出区的内轮廓数据逐圈打印产品的内轮廓；第八步，在每层轮廓打印结束后，再一次性打印产品的内部填充部分；第九步，将当前层X增加1，反复重复第三步至第八步的过程直至完第N层的打印，完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：虎成，黄部东，杜银学，周子翔，
申请(专利权)人：宁夏共享模具有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64