一种3D打印方法与流程

本发明涉及3d打印技术领域，特别是涉及一种3d打印方法。

背景技术：

3d打印是快速成型技术的一种，是一种以数字文件为基础，使用粉末或者可固化材料，通过逐层打印的方式来制造产品的技术，与传统制造业采用的减材制造技术形成鲜明的对比，3d打印是一种增材制造技术，是通过一层层材料的叠加形成最终的产品。

目前，市面上通过3d打印方法所打印出来的打印物体的外表面粗糙，甚至存在有颗粒点，人握起来的手感十分差。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种3d打印方法，通过在打印平台的打印粉上每次形成一层打印物体时，对每一层的打印物体的边缘的颗粒进行消除，使得打印物体的外表面不粗糙，大大提升了用户的体验。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种3d打印方法，包括：步骤a：提供一可升降的的打印平台；步骤b：控制打印平台下降第一预定距离值，并在打印平台上铺上金属打印粉；步骤c：控制第一激光头朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化所述金属打印粉，以形成打印物体；步骤d：控制第二激光头环绕打印物体旋转，且同时控制第二激光头朝打印平台上的打印物体的边缘发射具有第二预定能量值的激光以消除在打印物体的边缘的颗粒，其中第一预定能量值所对应的激光的波长比第二预定能量值所对应的激光的波长短。

其中，3d打印方法还包括：步骤e：控制打印平台下降第二预定距离值，并在打印平台上铺上的打印物体上再铺上陶瓷粉，其中第二预定距离值比第一预定距离值小；步骤f：控制第二激光头朝打印平台上的陶瓷粉发射具有第三预定能量值的激光以将陶瓷粉熔化在打印物体上，其中第一预定能量值所对应的激光的波长比第三预定能量值所对应的激光的波长短；步骤g：控制第一激光头朝打印平台上的打印物体的金属打印粉和陶瓷粉之间的连接处发射具有第一预定能量值的激光以将陶瓷粉和金属打印粉互相熔化；继续执行步骤b。

其中，金属打印粉包括有发泡剂粉，该方法还包括：对包含有金属打印粉、发泡剂粉和陶瓷粉的打印物体进行加热，以蒸发打印物体内的发泡剂粉。

其中，金属打印粉包括第一金属打印粉和第二金属打印粉，打印平台包括第一打印区域和第二打印区域，其中控制打印平台下降第一预定距离值，并在打印平台上铺上金属打印粉的步骤包括：控制打印平台的第一打印区域下降第一预定距离值，且控制打印平台的第二打印区域下降第三预定距离值；在打印平台的第一打印区域上铺上第一金属打印粉，并在打印平台的第二打印区域上铺上第二金属打印粉，其中第一金属打印粉和第二金属打印粉的材料不同，且第一金属打印粉和第二金属打印粉的颗粒直径不同，第三预定距离值和第一预定距离值不同。

其中，控制第一激光头朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化金属打印粉的步骤包括：控制第一激光头朝打印平台的第一打印区域上的第一金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化第一金属打印粉；控制第二激光头朝打印平台的第二打印区域上的第二金属打印粉发射具有第四预定能量值的激光以熔化第二金属打印粉，其中第一预定能量值所对应的激光的波长与第四预定能量值所对应的激光的波长不相同。

其中，金属打印粉中包含有钨金属粉。

其中，金属打印粉中包含有抗氧剂粉和活性炭粉。

其中，金属打印粉为铜合金材料粉，第一激光头和第二激光头上设有用于挡住激光反射的保护镜片。

其中，打印平台上设置有加热基板，打印物体在加热基板上，该方法还包括：打印物体成型之后，对加热基板进行加热，以加热打印平台上的成型的打印物体；对成型的打印物体进行喷砂。

其中，打印平台上设置有加热基板，金属打印粉设置在加热基板上，金属打印粉为青铜粉，该方法还包括：在执行控制第一激光头朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化金属打印粉的步骤时，对打印平台上的加热基板进行加热。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所公开的3d打印方法包括：步骤a：提供一可升降的的打印平台；步骤b：控制打印平台下降第一预定距离值，并在打印平台上铺上金属打印粉；步骤c：控制第一激光头朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化所述金属打印粉，以形成打印物体；步骤d：控制第二激光头环绕打印物体旋转，且同时控制第二激光头朝打印平台上的打印物体的边缘发射具有第二预定能量值的激光以消除在打印物体的边缘的颗粒，其中第一预定能量值所对应的激光的波长比第二预定能量值所对应的激光的波长短。通过上述方式，本发明所公开的3d打印方法通过在打印平台的打印粉上每次形成一层打印物体时，对每一层的打印物体的边缘的颗粒进行消除，使得打印物体的外表面不粗糙，大大提升了用户的体验。

附图说明

图1是本发明3d打印方法的流程示意图；

图2是本发明3d打印机的一实施例的局部结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，图1是本发明3d打印方法的流程示意图。该3d打印方法包括以下步骤：

步骤a：提供一可升降的的打印平台。

步骤b：控制打印平台下降第一预定距离值，并在打印平台上铺上金属打印粉。

应理解，第一预定距离值为设定值，可根据实际需要在打印机上设置。

值得注意的是，如图2所示，在一些实施例中，金属打印粉包括第一金属打印粉和第二金属打印粉，打印平台包括第一打印区域10和第二打印区域11。其中控制打印平台下降第一预定距离值，并在打印平台上铺上金属打印粉的步骤b包括：

步骤b1：控制打印平台的第一打印区域10下降第一预定距离值，且控制打印平台的第二打印区域11下降第三预定距离值。应理解，第三预定距离值为设定值，可根据实际需要在打印机上设置。

步骤b2：在打印平台的第一打印区域10上铺上第一金属打印粉，并在打印平台的第二打印区域11上铺上第二金属打印粉。

应理解，在第一打印区域10和第二打印区域11上分别铺上不同的金属打印粉，能够打印物体包含有不同性质的金属材料。

优选地，第一金属打印粉和第二金属打印粉的材料不同，且第一金属打印粉和第二金属打印粉的颗粒直径不同，第三预定距离值和第一预定距离值不同。优选地，第一金属打印粉的直径比第二金属打印粉的颗粒直径小，且第三预定距离值比第一预定距离值大。

步骤c：控制第一激光头12朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化金属打印粉，以形成打印物体。

应理解，步骤c中形成一层打印物体。

值得注意的是，在一些实施例中，控制第一激光头12朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化金属打印粉的步骤c包括：

步骤c1：控制第一激光头12朝打印平台的第一打印区域10上的第一金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化第一金属打印粉。

步骤c2：控制第二激光头13朝打印平台的第二打印区域11上的第二金属打印粉发射具有第四预定能量值的激光以熔化第二金属打印粉。

应理解，通过第一激光头12对第一金属打印粉进行熔化，通过第二激光头13对第二金属打印粉进行熔化，使得这一层打印物体能够具有两种不同性质的金属材料。

进一步的，第一预定能量值所对应的激光的波长与第四预定能量值所对应的激光的波长不相同。而由于第一金属打印粉的直径比第二金属打印粉的颗粒直径小，且第三预定距离值比第一预定距离值大，因此第二激光头需要发射能量值比较大的激光才能全部熔化第二打印区域11的第二金属打印粉，则第一预定能量值所对应的激光的波长比第四预定能量值所对应的激光的波长长。

步骤d：控制第二激光头13环绕打印物体旋转，且同时控制第二激光头13朝打印平台上的打印物体的边缘发射具有第二预定能量值的激光以消除在打印物体的边缘的颗粒。

应理解，本实施例的激光头包括有第一激光头12和第二激光头13，其中第一激光头12和第二激光头13是可旋转设置的。

值得注意的是，由于第一激光头12是对金属打印粉进行发射激光，因此打印物体也为金属的，而在激光熔融金属打印粉时，打印物体的边缘会出现一些颗粒，导致打印物体的边缘粗糙，因此利用第二激光头13对打印物体的边缘的颗粒或杂物进行消除，能够使得打印物体的边缘的表面不粗糙，甚至光滑，手感更好。也就是说，本实施能够对在打印平台上每次形成一层打印物体时，对每一层的打印物体的边缘的颗粒进行消除，使得成型后的打印物体的表面不粗糙，手感好。

在本实施例中，颗粒需要能量比较小的激光即可消除，因此第一预定能量值所对应的激光的波长比第二预定能量值所对应的激光的波长短。

步骤e：控制打印平台下降第二预定距离值，并在打印平台上的打印物体上再铺上陶瓷粉。应理解，第二预定距离值为设定值，可根据实际需要在打印机上设置。

应理解，在步骤e中，可以控制打印平台的第一打印区域10和/或第二打印区域11下降，而第二预定距离值比第一预定距离值小。优选地，第二预定距离值的范围值为10-15um(微米)。而第一预定距离值的范围值为30-40um。

步骤f：控制第二激光头13朝打印平台上的陶瓷粉发射具有第三预定能量值的激光以将陶瓷粉熔化在打印物体上。

应理解，本实施例通过将陶瓷粉熔化在打印物体上，使得打印物体的体重较轻。由于第二预定距离值比第一预定距离值小，因此相邻金属层的打印物体之间的看起来是连接的，因此成型后的打印物体是很难看到有陶瓷粉层的。也就是说，金属打印粉包含有陶瓷粉，使得成型后的打印物体具有较硬的特点，同时也比较轻。

在本实施例中，陶瓷粉需要能量比较小的激光即可熔化，因此第一预定能量值所对应的激光的波长比第三预定能量值所对应的激光的波长短。

步骤g：控制第一激光头12朝打印平台上的打印物体的金属打印粉和陶瓷粉之间的连接处发射具有第一预定能量值的激光以将陶瓷粉和金属打印粉互相熔化。

应理解，陶瓷粉的熔点比较低，因此陶瓷粉需要能量比较小的激光即可熔化，而金属打印粉需要能够较大的激光才可熔化，因此第二激光头13朝陶瓷粉发射具有第三预定能量值的激光只能熔化陶瓷粉，不能全面熔化金属打印粉，因此在步骤g中，通过第一激光头12朝金属打印粉和陶瓷粉之间的连接处发射具有第一预定能量值的激光能够使得陶瓷粉和金属打印粉全部熔化，也使得陶瓷粉和金属打印粉互相熔化并混合形成一体，连接更加稳定。

另外，在一些实施例中，执行完步骤g之后，该3d打印方法还包括：控制第二激光头13环绕包含有金属打印粉和陶瓷粉的打印物体旋转，且同时控制第二激光头朝打印平台上包含有金属打印粉和陶瓷粉的打印物体的边缘发射具有第二预定能量值的激光以消除在包含有金属打印粉和陶瓷粉的打印物体的边缘的颗粒。

应理解，在执行完步骤g之后，继续执行步骤b，依次循环操作即可实现打印出成型的打印物体。

应理解，本实施例的金属打印粉包括有发泡剂粉，因此在步骤g之后，该3d打印方法还包括：对包含有金属打印粉、发泡剂粉和陶瓷粉的打印物体进行加热，以蒸发打印物体内的发泡剂粉。应理解，在第一激光头12朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化金属打印粉时就已经蒸发一些发泡剂粉，但是并未完全蒸发光，因此需要再次对包含有金属打印粉、发泡剂粉和陶瓷粉的打印物体进行加热，使得发泡剂粉能够再次蒸发，使得打印物体的重量变轻。另外，值得注意的是，在加热蒸发过程中，发泡剂粉形成气体从成型后的打印物体中蒸发出来，即发泡剂粉形成气体能够透过金属粉成型的打印物体蒸发。

在本实施例中，金属打印粉中包含有钨金属粉，即第一金属打印粉和/或第二金属打印粉包含有钨金属粉，使得成型后的打印物体具有较硬的特点。

进一步的，在本实施例中，金属打印粉中包含有抗氧剂粉，即第一金属打印粉和/或第二金属打印粉包含有抗氧剂粉，使得成型后的打印物体具有抗氧化功能，不容易生锈，使用寿命长。进一步的，由于打印粉本身具有异味，因此打印出来的打印物体本身也是具有异味的，因此本实施例的金属打印粉中还包含有活性炭粉，即第一金属打印粉和/或第二金属打印粉包含有活性炭粉，使得成型后的打印物体具有吸附功能，具有除异味功能，使得打印物体不具有异味。

另外，在一些实施例中，金属打印粉为铜合金材料粉，而由于铜合金材料反射率高，能量吸收效率低，反射的激光可能对光学器件(包括有第一激光头和第二激光头)产生伤害，因此为了对光学器件进行保护，优选地，第一激光头和第二激光头上设有用于挡住激光反射的保护镜片。进一步的，打印平台上设置有加热基板，打印物体在加热基板上，该3d方法还包括：步骤h：打印物体成型之后，对加热基板进行加热，以加热打印平台上的成型的打印物体；步骤i：对成型的打印物体进行喷砂。应理解，铜合金成型打印物体存在着较为严重的粘粉现象，而通过加热基板进行加热，利用加热基板进行预热粉料，并对打印物体进行喷砂，使得打印物体的表面光滑。由于在打印平台的打印粉上每次形成一层打印物体时，对每一层的打印物体的边缘的颗粒进行消除，使得打印物体的外表面不粗糙，而本实施还进一步通过对打印物体进行喷砂，使得打印物体的表面更加光滑，握住手感更好。

另外，在一些实施例中，打印平台上设置有加热基板，金属打印粉设置在加热基板上。进一步的，金属打印粉为青铜粉，该方法还包括：在执行控制第一激光头朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化金属打印粉的步骤时，对打印平台上的加热基板进行加热，使得在打印过程中青铜粉的锡元素的不会偏析，大大提高使用寿命。应理解，在打印过程中对青铜粉进行加热，能够使得青铜粉的锡元素均匀分布，使得在打印过程中青铜粉的锡元素的不会偏析。

综上，本发明所公开的3d打印方法包括：步骤a：提供一可升降的的打印平台；步骤b：控制打印平台下降第一预定距离值，并在打印平台上铺上金属打印粉；步骤c：控制第一激光头朝打印平台上的金属打印粉发射具有第一预定能量值的激光以熔化所述金属打印粉，以形成打印物体；步骤d：控制第二激光头环绕打印物体旋转，且同时控制第二激光头朝打印平台上的打印物体的边缘发射具有第二预定能量值的激光以消除在打印物体的边缘的颗粒，其中第一预定能量值所对应的激光的波长比第二预定能量值所对应的激光的波长短。通过上述方式，本发明所公开的3d打印方法通过在打印平台的打印粉上每次形成一层打印物体时，对每一层的打印物体的边缘的颗粒进行消除，使得打印物体的外表面不粗糙，大大提升了用户的体验。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。