三维物体打印方法及装置、计算机设备制造方法及图纸

本申请提供三维物体打印方法及装置、计算机设备，其中，打印方法包括：利用粉末材料形成铺底粉末层，铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；利用粉末材料在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。本申请提供的三维物体打印方法，可以避免在三维物体打印过程中出现粉末层温度超调的现象，提高三维物体的打印品质。提高三维物体的打印品质。提高三维物体的打印品质。

【技术实现步骤摘要】
三维物体打印方法及装置、计算机设备


[0001]本申请涉及三维打印
，尤其涉及三维物体打印方法及装置、计算机设备。

技术介绍

[0002]在通过基于逐层构建材料的固化而产生物体的三维打印过程中，最终形成的三维物体的品质至少部分地取决于跨越每个层的温度分布。维持稳定和均匀的温度分布有助于提高所形成的三维物体的品质和精度。
[0003]目前的三维打印设备中，主要利用温度检测模块(以热成像仪为例)检测粉床的温度，然而在打印成型阶段中，由于此时铺粉辊和粉床的温度相差较大，加上铺粉辊表面光滑反光的影响，铺粉辊的温度将会大大低于粉床的温度。在打印成型阶段由于检测到的温度偏低，而以恒定的快速升高热源的功率，可能会导致粉床的温度最终高于目标温度而出现超调的现象，从而导致粉末材料板结，影响形成的三维物体的品质和精度。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供三维物体打印方法及装置、计算机设备，可以避免在三维物体打印过程中出现温度超调的现象，提高三维物体的品质和精度。
[0005]第一方面，本申请提供一种三维物体打印方法，所述方法包括：
[0006]利用粉末材料形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；
[0007]调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；
[0008]利用粉末材料在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；
[0009]根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；
[0010]调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，至少部分所述隔离粉末层的升温速率大于所述成型粉末层的升温速率。
[0011]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：调节至少最后一层所述隔离粉末层的温度至预设温度。
[0012]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：
[0013]控制热源的加热功率调节至第一加热功率并对所述隔离粉末层进行加热；
[0014]所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：
[0015]控制热源的加热功率调节至第二加热功率并对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第二加热功率小于所述第一加热功率。
[0016]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：
[0017]将PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热；以及
[0018]所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：
[0019]将所述PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第一组PID系数与所述第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。
[0020]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热，具体包括：
[0021]通过温度检测器获取所述隔离粉末层的实际温度；
[0022]根据所述隔离粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第一组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率；
[0023]所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，具体包括：
[0024]通过温度检测器获取所述成型粉末层的实际温度；
[0025]根据所述成型粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第二组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率。
[0026]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述通过温度检测器获取所述隔离粉末层或所述成型粉末层的实际温度，包括：
[0027]利用热图像相机检测在所述隔离粉末层或所述成型粉末层的至少一个预设区域内的温度。
[0028]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述隔离粉末层或所述成型粉末层包括多个预设区域，所述热源包括多个加热灯组，每个加热灯组用于加热所述隔离粉末层或所述成型粉末层的对应一个预设区域，所述热源的多个加热灯组分别配置有对应的权重分配系数；
[0029]调节所述铺底粉末层或所述成型粉末层的温度至预设温度，包括：
[0030]PID控制器基于所述热源的加热功率的调整率以及所述加热灯组的权重分配系数调节所述热源中的至少一个加热灯组的加热功率。
[0031]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述隔离粉末层的升温速率为0.5℃/s至10℃/s，所述成型粉末层的升温速率为0.1℃/s至2℃/s。
[0032]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述铺底粉末层还包括至少一层缓冲粉末层；所述缓冲粉末层形成在所述隔离粉末层之后，且形成在所述成型粉末层之前。
[0033]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：调节至少最后一层所述隔离粉末层的温度至预设温度，以及调节所述缓冲粉末层的温度至预设温度。
[0034]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述隔离粉末层的升温速率大于所述缓冲粉末层的升温速率。
[0035]第二方面，本申请提供一种三维物体打印装置，所述打印装置包括构建平台、供粉模块、喷射模块、温度调节模块及控制模块，所述控制模块与所述构建平台、所述供粉模块、所述喷射模块、所述温度调节模块分别连接；所述控制模块被配置为：
[0036]控制所述供粉模块向所述构建平台提供粉末材料以形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；
[0037]控制所述温度调节模块调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；
[0038]控制所述供粉模块在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；
[0039]控制所述喷射模块根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；
[0040]控制所述温度调节模块调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，所述隔离粉末层的升温速率大于所述成型粉末层的升温速率。
[0041]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述温度调节模块包括热源、温度检测器和PID控制器，所述PID控制器与所述控制模块通讯连接，所述PID控制器根据所述温度检测器反馈的信息控制所述热源的加热功率。
[0042]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述控制模块被配置为：
[0043]在所述控制所述供粉模块向所述构建平台提供粉末材料以形成至少一层铺底粉末层之后，将所述PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数；
[0044]在所述控制所述供粉模块在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层之后，将所述PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，其中，所述第一组PID系数与所述第二组PID系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维物体打印方法，其特征在于，所述方法包括：利用粉末材料形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；利用粉末材料在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，所述隔离粉末层的升温速率大于所述成型粉末层的升温速率。2.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：调节至少最后一层所述隔离粉末层的温度至预设温度。3.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：控制热源的加热功率调节至第一加热功率并对所述隔离粉末层进行加热；所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：控制热源的加热功率调节至第二加热功率并对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第二加热功率小于所述第一加热功率。4.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：将PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热；以及所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：将所述PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第一组PID系数与所述第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。5.根据权利要求4所述的打印方法，其特征在于，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热，具体包括：通过温度检测器获取所述隔离粉末层的实际温度；根据所述隔离粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第一组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率；所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，具体包括：通过温度检测器获取所述成型粉末层的实际温度；根据所述成型粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第二组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率。6.根据权利要求5所述的打印方法，其特征在于，所述通过温度检测器获取所述隔离粉末层或所述成型粉末层的实际温度，包括：利用热图像相机检测在所述隔离粉末层或所述成型粉末层的至少一个预设区域内的温度。7.根据权利要求5所述的打印方法，其特征在于，所述隔离粉末层或所述成型粉末层包括多个预设区域，所述热源包括多个加热灯组，每个加热灯组用于加热所述隔离粉末层或
所述成型粉末层的对应一个预设区域，所述热源的多个加热灯组分别配置有对应的权重分配系数；调节所述铺底粉末层或所述成型粉末层的温度至预设温度，包括：PID控制器基于所述热源的加热功率的调整率以及所述加热灯组的权重分配系数调节所述热源中的至少一个加热灯组的加热功率。8.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕如松，陈伟，梁澳徽，
申请(专利权)人：珠海赛纳三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：