沙支撑3D打印方法、设备及控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种沙支撑3D打印方法、设备及控制系统，选用沙子作为3D打印中工件悬挂部分的支撑材料，在3D打印过程中，先FDM打印工件，然后在工件区域外打印一层“桶状围墙”，该“桶状围墙”对沙子起到束缚作用，“桶状围墙”的半径由工件包围盒的尺寸+偏置距离得出。然后对“桶状围墙”包围的区域内并且工件区域以外的空心区域进行铺沙，铺沙结束后，FDM喷头和送沙喷头抬升一个切片高度，继续进行下一层的同样流程的3D打印，直至打印结束，沙子呈包容性结构支撑住整个工件。本发明专利技术专利具有结构轻便、安装简单、定位精度高和连续工作时间长等特点，是为满足沙支撑的FDM方式设计的一款3D打印机。印机。印机。

【技术实现步骤摘要】
沙支撑3D打印方法、设备及控制系统


[0001]本专利技术涉一种沙支撑3D打印方法、设备及控制系统，属于3D打印领域设备组件


技术介绍

[0002]基于熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，FDM)的3D打印技术是3D打印领域的传统打印技术之一，因其采用熔融状态的打印材料逐层堆积成型的原理简单而且易于实现而受到广大设备开发者和用户的欢迎，可以适用于打印各种复杂实物模型与工艺品。但是FDM在打印过程中，熔丝必须沉积在物体上，逐层累积，当工件结构出现悬空部分时，需要在打印过程中在悬空部分下方设置辅助支撑结构以保证工件的顺利生产，工件打印结束后再去除支撑。在去除支撑的过程中，可能出现支撑对模型本体的剥落，破碎或支撑去除不彻底等情况，导致打印功亏一篑。虽然目前出现了水溶性或其他易去除的材料可以作为支撑材料，但是该类材料与本体材料粘结性较差，而且溶解之前一般有一个溶胀的过程，有时会对制品造成一些损伤，应用受限。沙粒由于整体运动呈流体的特点，在流动中可以定量控制，同时沙粒个体是离散的，打印完成后很轻易即可去除，不会对工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沙支撑FDM打印方法，其特征在于，选用沙子作为3D打印中工件悬挂部分的支撑材料，在3D打印过程中，先FDM打印工件，然后在工件区域外打印一层“桶状围墙”，该“桶状围墙”对沙子起到束缚作用，工件STL模型整体尺寸的长宽最大值即是“桶状围墙”的最小半径尺寸，在实际3D打印中，“桶状围墙”和被包围的工件需要保持一定的距离，以便铺沙，该距离即为偏置距离；因此，“桶状围墙”的半径为“桶状围墙”的最小半径尺寸+偏置距离；然后对“桶状围墙”包围区域内并且工件区域以外的空心区域进行铺沙，铺沙结束后，FDM喷头和送沙喷头抬升一个切片高度，以同样的流程继续进行下一层的3D打印，直至打印结束，沙子呈包容性结构支撑住整个工件。2.一种沙支撑3D打印机设备，包括X、Y、Z三轴移动模块的机械装置以及喷沙装置，其特征在于，所述喷沙装置包括沙漏、漏沙管以及沙漏开关；所述沙漏固定于X轴同步带导轨上，漏沙管竖直连接在沙漏的底部出口，沙漏开关设置于沙漏管底部的送沙喷头；盛在沙漏中的沙子通过漏沙管自由落入到打印基板上，通过X轴和Y轴带动到打印基板上的目标位置正上方进行喷沙。3.根据权利要求2所述的一种沙支撑3D打印机设备，其特征在于，所述沙漏开关包括沙漏开关电机和沙漏挡板，沙漏开关电机固定在沙漏上，沙漏挡板通过胶结的形式与沙漏开关电机的轴相连接；漏沙时，沙漏开关电机带动沙漏挡板旋转90
°
，打开沙漏；漏沙结束后，沙漏挡板旋回原位置，沙漏关闭。4.根据权利要求2所述的一种沙支撑3D打印机设备，其特征在于，所述沙漏上设置安装孔用作挤丝装置的安装。5.根据权利要求2所述的一种沙支撑3D打印机设备，其特征在于，所述机械装置包括机架，以及安装在所述机架上的X轴导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，熊旭辉，陈正颖，沈楷，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：