【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，具体为一种粉末材料3d打印多基材融合控制系统。
技术介绍
1、3d打印技术已经在多种领域得到了广泛应用，尤其是在制造业中。在粉末基础上的3d打印，特别是粉末床熔化技术(如激光熔化或电子束熔化)已经成为一种重要的增材制造技术。
2、现有技术中有一申请公开号为cn104385603b的打印头组件、3d打印机和打印方法，该组件的所述打印头组件包括打印头本体和加热装置；所述加热装置设置于所述打印头本体的热头上，用于对前一道次打印成型的基材进行加热，本专利技术的打印头组件通过加热装置对所述已打印的模型最上一层，并将所述基材加热至表面微融状态，使得随后打印出来的物料，更好地与基材融合，从而有效解决3d打印过程中的收缩比较大的塑料类材料3d打印翘边的问题，也可以解决冷却速度较快的原材料打印问题，可以显著改善3d打印成型的质量，使得pp、pe等类型原料的丝以及加入其他物质加以改性的料得以成型，且成型质量较好；本专利技术的打印头组件也可以应用于类似材料的3d打印。
3、但是还存在如下不足：由上述的陈述可知，现有技术只是对打印头温度进行监测，而3d打印多基材融合程度还和基材间的融合时间、粉末床的密度以及粉末床的颗粒尺寸有密切关系，单一采集打印头的温度和材料床的温度，忽略基材间的融合时间、粉末床的密度以及粉末床的颗粒尺寸对3d打印多基材融合的影响，造成多基材融合程度的判断精度下降，且不能实时的、定量的评估多基材的融合程度，并依据融合程度调整打印参数。
技术实现思路p>
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种粉末材料3d打印多基材融合控制系统，以解决现有技术中存在的不足。
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种粉末材料3d打印多基材融合控制系统，包括：
3、数据采集模块，用于采集n组基材外部参数和基材内部参数，所述基材外部参数包括打印头的温度dwd和材料床的温度cwd以及基材间的融合时间rs，所述基材内部参数包括粉末床的密度md和粉末床的颗粒尺寸kl；
4、预处理模块，用于将采集的n组打印头的温度dwd和材料床的温度cwd以及基材间的融合时间rs进行处理，生成打印头的温度dwd的平均数和材料床的温度cwd的平均数以及基材间的融合时间rs的平均数，将采集的n组粉末床的密度md和粉末床的颗粒尺寸kl进行处理，生成粉末床的密度md的平均数和粉末床的颗粒尺寸kl的平均数；
5、数据处理模块，用于将所述打印头温度dwd的平均数和所述材料床的温度cwd的平均数以及所述基材间的融合时间rs的平均数进行处理，生成基材外部的影响系数wxs，将所述粉末床的密度md的平均数和所述粉末床的颗粒尺寸kl的平均数进行处理，生成基材内部的影响系数nxs；
6、数据分析模块，用于将所述基材外部的影响系数wxs和所述基材内部的影响系数nxs进行无纲化处理，将所述基材外部的影响系数wxs和所述基材内部的影响系数nxs，生成多基材融合指数zs，并将所述多基材融合指数zs和预设的多基材融合阈值yz相比较，生成不同的评估信号；
7、执行模块，用于根据不同的评估信号执行不同的策略。
8、进一步地，所述数据采集模块采集的n组所述打印头的温度dwd、所述材料床的温度cwd、所述基材间的融合时间rs数据、所述粉末床的密度md以及所述粉末床的颗粒尺寸kl的集合如下，n为大于1的整数：
9、dwd＝[dwd1、dwd2…dwdi…dwdn]
10、cwd＝[cwd1、cwd2…cwdi…cwdn]
11、rs＝[rs1、rs2…rsi…rsn]
12、md＝[md1、md2…mdi…mdn]
13、kl＝[kl1、kl2…kli…kln]
14、其中，dwdi为第i组打印头的温度值，cwdi为第i组材料床的温度值，rsi为第i组基材间的融合时间，mdi为第i组粉末床的密度，kli为第i组粉末床的颗粒尺寸。
15、进一步地，所述打印头的温度dwd的平均数和所述材料床的温度cwd的平均数以及所述基材间的融合时间rs的平均数的计算公式如下：
16、
17、
18、
19、
20、
21、进一步地，所述数据处理模块将所述打印头温度dwd的平均数和所述材料床的温度cwd的平均数以及所述基材间的融合时间rs的平均数进行处理，生成基材外部的影响系数wxs的过程如下：
22、
23、其中，α为打印头温度的平均数的权重因子系数，0.2≤α≤0.4，β为材料床温度的平均数的权重因子系数，0.2≤β≤0.4，γ为基材间的融合时间rs的平均数的权重因子系数，0.2≤γ≤0.4，μ为打印头温度的平均数的指数因子，2≤μ≤4，θ为材料床的温度cwd的平均数的指数因子，2≤θ≤4，τ为基材间的融合时间的平均数的指数因子，2≤τ≤4，c1常数修正系数。
24、进一步地，所述数据处理模块将所述粉末床的密度md的平均数和所述粉末床的颗粒尺寸kl的平均数进行处理，生成基材内部的影响系数nxs的过程如下：
25、
26、其中，ρ为粉末床的密度的平均数的权重因子系数，0.2≤ρ≤0.4，为粉末床的颗粒尺寸的平均数的权重因子系数，ω为粉末床的密度的平均数的指数因子，2≤ω≤4，ε为粉末床的颗粒尺寸的平均数的指数因子，2≤ε≤4，c2常数修正系数。
27、进一步地，所述数据分析模块将所述基材外部的影响系数wxs和所述基材内部的影响系数nxs进行无纲化处理，将所述基材外部的影响系数wxs和所述基材内部的影响系数nxs进行相关性分析，生成多基材融合指数zs的公式如下：
28、zs＝δ1*wxs+δ2*nxs+c3
29、其中，δ1为基材外部的影响系数的权重因子系数，0.2≤δ1≤0.4，δ2为基材内部的影响系数的权重因子系数，0.2≤δ2≤0.4，c3常数修正系数。
30、进一步地，所述数据分析模块将所述多基材融合指数zs和预设的多基材融合阈值yz相比较，生成不同的评估信号的过程如下：
31、当zs≥yz时，生成第一评估信号；
32、当zs<yz时，生成第二评估信号。
33、进一步地，所述执行模块根据不同的评估信号执行不同的策略，具体过程如下：
34、当发出第一评估信号时，表示多基材融合程度满足预设阈值，可以继续打印；
35、当发出第二评估信号时，表示多基材融合程度未达到预设阈值，需要调整打印参数。
36、本专利技术的有益效果：
37、通过采集并处理打印头的温度dwd、材料床的温度cwd、基材间的融合时间rs、粉末床的密度md以及粉末床的颗粒尺寸kl，生成打印头的温度dwd的平均数、材料床的温度cwd的平均数、基材间的融合时间rs的平均数、粉末床的密度md的平均数以及粉末床的颗粒尺本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述数据采集模块采集的N组所述打印头的温度DWD、所述材料床的温度CWD、所述基材间的融合时间RS数据、所述粉末床的密度MD以及所述粉末床的颗粒尺寸KL的集合如下，N为大于1的整数：
3.根据权利要求2所述的一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述打印头的温度DWD的平均数和所述材料床的温度CWD的平均数以及所述基材间的融合时间RS的平均数的计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述数据处理模块将所述打印头温度DWD的平均数和所述材料床的温度CWD的平均数以及所述基材间的融合时间RS的平均数进行处理，生成基材外部的影响系数WXS的过程如下：
5.根据权利要求4所述的一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述数据处理模块将所述粉末床的密度MD的平均数和所述粉末床的颗粒尺寸KL的平均数进行处理，生成基材内部的影响系数
6.根据权利要求5所述的一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述数据分析模块将所述基材外部的影响系数WXS和所述基材内部的影响系数NXS进行无纲化处理，将所述基材外部的影响系数WXS和所述基材内部的影响系数NXS进行相关性分析，生成多基材融合指数ZS的公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述数据分析模块将所述多基材融合指数ZS和预设的多基材融合阈值YZ相比较，生成不同的评估信号的过程如下：
8.根据权利要求7所述的一种粉末材料3D打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述执行模块根据不同的评估信号执行不同的策略，具体过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种粉末材料3d打印多基材融合控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种粉末材料3d打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述数据采集模块采集的n组所述打印头的温度dwd、所述材料床的温度cwd、所述基材间的融合时间rs数据、所述粉末床的密度md以及所述粉末床的颗粒尺寸kl的集合如下，n为大于1的整数：
3.根据权利要求2所述的一种粉末材料3d打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述打印头的温度dwd的平均数和所述材料床的温度cwd的平均数以及所述基材间的融合时间rs的平均数的计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的一种粉末材料3d打印多基材融合控制系统，其特征在于，所述数据处理模块将所述打印头温度dwd的平均数和所述材料床的温度cwd的平均数以及所述基材间的融合时间rs的平均数进行处理，生成基材外部的影响系数wxs的过程如下：
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙梅，
申请(专利权)人：合肥海闻打印技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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