【技术实现步骤摘要】
一种3D打印方法及用于该方法的3D打印组件和3D打印平台
本专利技术属于3D打印
,涉及一种3D打印方法及用于该方法的3D打印组件和3D打印平台。
技术介绍
3D打印技术是正在迅猛发展的新型加工技术,3D打印较为成熟的工艺是采用立体光固化成形法SLA和数字光处理法DPL对光敏性的液态光固化树脂材料进行照射,通过数控装置控制的打印头投射点状紫外线,按设计的分层图样扫描路径照射到光固化材料,使其上特定区域内的一层光固化材料受光照激发发生化学反应产生不可逆的固化效应,得到每一层的固态结构,由上至下或由下至上层层叠加、固化融合形成打印的产品。上述3D打印技术比较成熟,能形成相对精度较好的产品,但是由于打印技术仍然是基于分层叠加方式结合在一起,分层制造存在“台阶效应”,如果要保证符合要求的精度,就要求每个层次的厚度都很薄,但在一定微观尺度下,仍会形成具有一定厚度的台阶,而且增多打印层数会大大增加打印的时间,如果层数不够多,则台阶必较明显,如果需要制造的对象表面是圆弧形或斜面结构,那么就会造成精度上的偏差,表面的粗糙度也常常不符合要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种3D打印方法,以解决现有技术中对于打印目标的表面为圆弧形或斜面结构,现有技术在保证较好精度的前提下,打印层数很多,耗费打印时间较长,并且在一定微观尺度下,仍会形成具有一定厚度的台阶,因此能达到的精度和粗糙度有限的技术问题。所述的3D打印方法,包括下列步骤:S1、将打印对象的三维模型分割为N层单层结构,并采 ...
【技术保护点】
1.一种3D打印方法,其特征在于:包括下列步骤:/nS1、将打印对象的三维模型分割为N层单层结构,并采集单层结构中模型表面上各点的Z向斜度以及单层结构的截面图像信息并储存;/nS2、将液态光固化材料均匀涂布在打印平台上达到单层结构的厚度,再进行冷却使其凝固成可熔化的固态光固化材料(11);/nS3、通过水刀喷头(8)高速喷出液态光固化材料形成水刀,所述水刀依据所述单层打印信息对所述固态光固化材料(11)切割形成模型表面;/nS4、依据所述截面图像信息透射紫外线令所述光固化材料固化为不可逆的固态结构;/nS5、所述打印平台中承托所述固态结构的底托板向下移动单位高度;/nS6、将液态光固化材料均匀涂布在前一层固态结构上达到单层结构的厚度,再冷却其凝固成可熔化的固态光固化材料(11);/n重复步骤S3至S5,直至打印对象的成品完成;/nS7、加热打印平台上剩余的可熔化的固态光固化材料(11)进行回收。/n
【技术特征摘要】
1.一种3D打印方法,其特征在于:包括下列步骤:
S1、将打印对象的三维模型分割为N层单层结构,并采集单层结构中模型表面上各点的Z向斜度以及单层结构的截面图像信息并储存;
S2、将液态光固化材料均匀涂布在打印平台上达到单层结构的厚度,再进行冷却使其凝固成可熔化的固态光固化材料(11);
S3、通过水刀喷头(8)高速喷出液态光固化材料形成水刀,所述水刀依据所述单层打印信息对所述固态光固化材料(11)切割形成模型表面;
S4、依据所述截面图像信息透射紫外线令所述光固化材料固化为不可逆的固态结构;
S5、所述打印平台中承托所述固态结构的底托板向下移动单位高度;
S6、将液态光固化材料均匀涂布在前一层固态结构上达到单层结构的厚度,再冷却其凝固成可熔化的固态光固化材料(11);
重复步骤S3至S5,直至打印对象的成品完成;
S7、加热打印平台上剩余的可熔化的固态光固化材料(11)进行回收。
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S5中,所述底托板下降到一定深度对下部的可熔化的固态光固化材料(11)进行加热,使其熔化为液态光固化材料回收,熔化后的上部剩余的固态光固化材料(11)形成可切割固态层,所述可切割固态层的厚度在所述水刀的可精确控制的切割厚度阈值内。
3.根据权利要求1或2所述的一种3D打印方法,其特征在于:所述3D打印头(9)与所述水刀喷头(8)安装在同一打印组件上,所述3D打印头(9)垂直向下透射点状紫外线(10),所述Z向斜度通过球坐标表示为对应球面极坐标的原点O为所述点状紫外线(10)投射在所述单层结构中的区域中心,所述打印组件在打印过程中以所述原点O为中心旋转所述水刀喷头(8)相对Z向的倾斜角度为θ,所述r为固定值等于所述水刀喷头(8)的喷口到所述区域中心的距离,所述水刀喷头(8)仅在所述步骤S3中对打印对象的表面进行固化时打开。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述3D打印头(9)沿所述单层结构中模型表面的轮廓间歇移动,所述水刀喷头(8)随3D打印头(9)的移动同步喷射液态光固化材料,所述3D打印头(9)在移动停止后透射点状紫外线(10),所述3D打印头(9)每次移动的距离不大于所述点状紫外线(10)透射范围的半径,所述步骤S1中采集Z向斜度的点与所述3D打印头(9)每次停留的位置重合。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印方法,其特征在于:所述固态光固化材料(11)为能被所述水刀切削的低硬度固体,光固化效应形成的所述固态结构的硬度大于所述水刀能切削的固体硬度。
6.一种3D打印组件,包括安装在打印头平移机构活动端的打印头滑台(1)以及用于透射点状紫外线(10)的3D打印头(9),...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵玉凤,张福豹,杨建春,金亚云,陈欣元,
申请(专利权)人:南通理工学院,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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