一种3D打印方法和系统技术方案

本申请提供了一种3D打印方法和系统，属于3D打印技术领域，本申请实施例提供的一种3D打印方法，通过获取待打印物体的至少一个截面数据，该截面数据包括内部截面数据和外部截面数据；根据内部截面数据，采用微波对待打印物体的内部区域进行3D打印；同时根据外部截面数据，采用激光对待打印物体的外部区域进行3D打印。本申请实施例通过微波对内部区域进行打印，耗时短，能耗低，能够有效提高打印效率，并实现对大尺寸零件的3D打印；通过激光对外部区域进行打印，能够进一步保证3D打印的精度。能够进一步保证3D打印的精度。能够进一步保证3D打印的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印方法和系统


[0001]本申请涉及3D打印
，特别是涉及一种3D打印方法和系统。

技术介绍

[0002]金属3D打印作为一项新产业革命的标志性技术，具有高精度、快速的优点，可以制造出传统方法无法制造的高复杂性的结构，因此在制造、医疗以及航空航天等许多领域都有广泛的应用。
[0003]现有的金属3D打印主要采用激光对金属粉末进行加热，例如选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光加热成形技术(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)等。其中，SLS技术可制造的零件尺寸受到限制，无法加工大尺寸的零件，并且制造精度不高；SLM技术在SLS技术上提高了制造零件的精度，但是制造零件的尺寸同样受到限制，无法加工大尺寸的零件，加工速度不快；DMLS利用高能量的激光束烧结金属粉末薄层，制作精度高，但由于金属粉末在DMLS中的“球化”效应和烧结变形，很难制造出形状复杂的零件，并且加工速度慢，无法加工大尺寸零件。
[0004]因此，传统金属3D打印技术利用激光加热金属粉末的方式存在打印时间长、无法打印大尺寸零件的缺陷。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种3D打印方法和系统，以解决传统金属3D打印技术利用激光加热金属粉末的方式存在打印时间长、无法打印大尺寸零件的问题。
[0006]为了解决上述问题，本申请采用了以下的技术方案：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种3D打印方法，所述方法包括：获取待打印物体的至少一个截面数据；所述截面数据包括内部截面数据和外部截面数据；
[0008]根据所述内部截面数据，采用微波对所述待打印物体的内部区域进行3D打印；
[0009]根据所述外部截面数据，采用激光对所述待打印物体的外部区域进行3D打印。
[0010]第二方面，基于相同专利技术构思，本申请实施例提供了一种3D打印系统，所述系统用于实现本申请第一方面提出的3D打印方法，该系统包括：微波打印单元和激光打印单元，其中：
[0011]所述微波打印单元包括微波探头，所述微波探头用于根据所述内部截面数据，对所述待打印物体的内部区域进行3D打印；
[0012]所述激光打印单元包括激光探头，所述激光探头用于根据所述外部截面数据，对所述待打印物体的外部区域进行3D打印。
[0013]在本申请一实施例中，所述微波探头包括微波传输腔、第一微波连接部和第一喷射部，所述第一微波连接部和第一喷射部分别与所述微波传输腔连接；其中，
[0014]所述第一微波连接部用于连接第一微波源，所述第一微波源用于依次通过所述第一微波连接部、所述微波传输腔和所述第一喷射部将微波能量馈向目标区域，以加热所述
目标区域。
[0015]在本申请一实施例中，所述微波传输腔为圆柱形，所述第一喷射部为圆锥形；所述第一微波连接部和所述第一喷射部分别设置于所述微波传输腔的上下两端面。
[0016]在本申请一实施例中，所述微波探头包括加热腔、第二微波连接部、物料连接部和第二喷射部；所述第二微波连接部、所述物料连接部和所述第二喷射部均与所述加热腔连接；其中，
[0017]所述物料连接部用于连接储料仓，所述储料仓用于通过所述物料连接部向所述加热腔输送物料；
[0018]所述第二微波连接部用于连接第二微波源，所述第二微波源用于通过所述第二微波连接部将微波能量馈入所述加热腔，以加热所述物料；
[0019]所述第二喷射部用于将加热后的所述物料喷射至目标区域。
[0020]在本申请一实施例中，所述加热腔为圆柱形，所述第二喷射部为圆锥形；所述物料连接部和所述第二喷射部分别设置于所述加热腔的上下两端面，所述第二微波连接部设置于所述加热腔的侧面。
[0021]在本申请一实施例中，所述加热腔和所述第二喷射部均设置有多个，所述加热腔和所述第二喷射部一一对应，多个第二喷射部呈阵列排布；其中，
[0022]所述物料连接部用于连接储料仓，所述储料仓用于通过所述物料连接部向多个加热腔同时输送物料；
[0023]所述第二微波连接部用于连接第二微波源，所述第二微波源用于通过所述第二微波连接部将微波能量馈入所述多个加热腔，以同时加热所述多个加热腔中的物料；
[0024]所述多个喷射部用于将加热后的所述物料同时喷射至目标区域。
[0025]在本申请一实施例中，所述微波打印单元还包括第一控制单元、三坐标定位仪、铺料装置和第一微波源；所述微波探头的第一微波连接部通过所述第一微波源与所述第一控制单元连接；所述微波探头的壳体与所述三坐标定位仪连接，所述三坐标定位仪和所述铺料装置均与所述第一控制单元连接；其中，
[0026]所述第一控制单元用于根据所述内部截面数据，控制所述铺料装置将对应的物料铺设至目标区域；
[0027]所述第一控制单元还用于根据所述内部截面数据，控制所述三坐标定位仪移动所述微波探头，以使所述微波探头移动至所述目标区域的上方；
[0028]所述第一控制单元还用于控制所述微波源通过所述第一微波连接部将微波能量馈入所述微波探头，以使所述微波探头加热所述目标区域。
[0029]在本申请一实施例中，所述微波打印单元还包括第二控制单元、三坐标定位仪、储料仓和第二微波源；
[0030]所述微波探头的物料连接部通过所述储料仓与所述第二控制单元连接；所述微波探头的第二微波连接部通过所述第二微波源与所述第二控制单元连接；所述微波探头的壳体与所述三坐标定位仪连接，所述三坐标定位仪与所述第二控制单元连接；其中，
[0031]所述第二控制单元用于根据所述内部截面数据，控制所述储料仓通过所述物料连接部将对应的物料输送至所述加热腔；
[0032]所述第二控制单元还用于控制所述第二微波源通过所述第二微波连接部将微波
能量馈入所述加热腔，以加热所述加热腔中的物料；
[0033]所述第二控制单元还用于根据所述内部截面数据，控制所述三坐标定位仪移动所述微波探头，以使加热后的所述物料通过所述第二喷射部喷射至目标区域。
[0034]在本申请一实施例中，所述三坐标定位仪包括用于实现所述微波探头相对三维运动的X导轨、Y导轨和Z导轨。
[0035]与现有技术相比，本申请包括以下优点：
[0036]本申请实施例提供的一种3D打印方法，通过获取待打印物体的至少一个截面数据；该截面数据包括内部截面数据和外部截面数据；根据内部截面数据，采用微波对待打印物体的内部区域进行3D打印；同时根据外部截面数据，采用激光对待打印物体的外部区域进行3D打印。本申请实施例通过微波对内部区域进行打印，耗时短，能耗低，能够有效提高打印效率，并实现对大尺寸零件的3D打印；通过激光对外部区域进行打印，能够进一步保证3D打印的精度。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印方法，其特征在于，所述方法包括：获取待打印物体的至少一个截面数据；所述截面数据包括内部截面数据和外部截面数据；根据所述内部截面数据，采用微波对所述待打印物体的内部区域进行3D打印；根据所述外部截面数据，采用激光对所述待打印物体的外部区域进行3D打印。2.一种3D打印系统，其特征在于，用于实现如权利要求1所述的3D打印方法，该系统包括：微波打印单元和激光打印单元，其中：所述微波打印单元包括微波探头，所述微波探头用于根据所述内部截面数据，对所述待打印物体的内部区域进行3D打印；所述激光打印单元包括激光探头，所述激光探头用于根据所述外部截面数据，对所述待打印物体的外部区域进行3D打印。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述微波探头包括微波传输腔、第一微波连接部和第一喷射部，所述第一微波连接部和第一喷射部分别与所述微波传输腔连接；其中，所述第一微波连接部用于连接第一微波源，所述第一微波源用于依次通过所述第一微波连接部、所述微波传输腔和所述第一喷射部将微波能量馈向目标区域，以加热所述目标区域。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述微波传输腔为圆柱形，所述第一喷射部为圆锥形；所述第一微波连接部和所述第一喷射部分别设置于所述微波传输腔的上下两端面。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述微波探头包括加热腔、第二微波连接部、物料连接部和第二喷射部；所述第二微波连接部、所述物料连接部和所述第二喷射部均与所述加热腔连接；其中，所述物料连接部用于连接储料仓，所述储料仓用于通过所述物料连接部向所述加热腔输送物料；所述第二微波连接部用于连接第二微波源，所述第二微波源用于通过所述第二微波连接部将微波能量馈入所述加热腔，以加热所述物料；所述第二喷射部用于将加热后的所述物料喷射至目标区域。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述加热腔为圆柱形，所述第二喷射部为圆锥形；所述物料连接部和所述第二喷射部分别设置于所述加热腔的上下两端面，所述第二微波连接部设置于所述加热腔的侧面。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述加热腔和所述第二喷射部均设置有多个，所述加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱铧丞，杨阳，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：