3DP打印方法与流程

文档序号:34535762发布日期:2023-06-27 12:03阅读:51来源:国知局

本发明涉及增材制造,特别涉及增材制造打印方法。


背景技术:

1、3dp打印采用逐层喷墨打印方式,在砂型轮廓区域内喷墨量都是一致的。而有些砂型打印过程中在保证表面质量的前提下,需要降低砂型整体发气量,这就需要在打印过程中降低喷墨量,而这造成的一系列后续问题是砂型表面质量降低,砂型抗拉、抗压强度降低等问题。若采用原型件三维模型抽壳处理方法则要耗费大量的人力成本,并且还很大程度上受模型复杂性影响。

2、cn107716856a一种种双喷头异孔径喷嘴的砂模并行打印方法,公开了采用双喷头分区域打印砂模的方法,采用的具体方法是)提取当前分层的所有内、外轮廓曲线,构成原始轮廓曲线集合c;由原始轮廓曲线集合c进行偏置处理获得偏置轮廓曲线集合c′;由原始轮廓曲线集合c和偏置轮廓曲线集合c′组成原始轮廓及其偏置轮廓集合{ci,ci′};所述步骤(3.2)具体为:对于喷头下的若干喷嘴,过每个喷嘴作平行于打印移动方向的直线,按照所作直线依次穿过轮廓曲线集合c的顺序。

3、本发明基于的是单喷头3dp打印设备的一种打印方法,在兼顾效率和砂型质量的前提下,满足了砂型表面强度和整体溃散性的要求。


技术实现思路

1、有鉴于以上单喷头3dp打印设备在喷墨打印中无法实现分区域、分喷墨量打印的问题,有必要提出一种3dp打印方法,实现在砂型的不同区域喷墨量不同的打印方式,解决了砂型打印效率、质量和溃散性之间的矛盾。

2、一种3dp打印方法,包括:

3、1)建模,依据产品的结构在设计软件中建造产品的三维模型;

4、2)切片,依据产品打印需求将产品三维模型切分为n层的分层图像数据,记为li(1≤i≤n);

5、3)分区,采用图层对比运算法将产品的所述分层图像数据划分为外壳区和填充区,所述外壳区用以形成砂型对外的承受能力,如表面质量、砂型的承压、受拉能力等,所述填充区用以形成所述砂型的实体,也即充实所述外壳区,形成实体砂型;通过在外壳区和填充区喷射不同墨量的打印液料,实现外壳区和填充区不同的强度,保证了整个砂型的整体强度和浇铸后砂型的整体溃散性;同时,所述图层对比运算法还可以保证待打印产品的上端面和下端面,也即第一层或者与所述外壳区同等厚度的前n层和最后一层或者与所述外壳区同等厚度的末n层,能够按照外壳区的喷墨量进行打印,从而保证了整个待打印产品外表面的强度,避免了现有技术中分区打印造成的产品上端面和下端面不能全面打印的问题;

6、4)输出,将分区后的图像数据生成可供3dp打印设备使用的打印图像数据文件;

7、5)打印,将所述打印图像数据文件传输给打印设备,依据打印控制方法完成产品的打印。

8、进一步地,所述分区步骤还包括,将当前i图层的打印图像数据li与i+n(n≤n)图层的打印图像数据l(i+n)作求差运算,得到当前i图层相对i+n图层的差集图像数据ti。

9、更进一步地,所述分区步骤还包括,将当前i图层的打印图像数据li与i-n(n≤n)图层的打印图像数据l(i-n)作求差运算,得到当前i图层相对i-n图层的差集图像数据bi。

10、更进一步地,所述分区步骤还包括,计算当前i图层相对i+n图层和i-n图层的重合图像数据ci,ci=li-ti-bi。

11、进一步地,所述分区步骤还包括,将所述重合图像数据ci的尺寸向内部收缩x长度,得到填充区图像数据mi,所述填充区图像数据mi为划分了外壳区和填充区后的所述分层图像数据,也即填充区图像数据mi是已经待有外壳区和填充区数据标记的图像数据。

12、作为本发明的一种补充,所述打印步骤还包括,设置外壳区和填充区的喷墨量,依据砂型产品对强度、溃散性的要求,设置外壳区和填充区的打印液料的喷墨量。

13、作为本发明的一种补充,所述3dp打印方法在分区步骤后,还包括抽点步骤,也即,依据砂型产品溃散性的要求,对填充区图像数据mi进行非喷墨点取点,也即剔除所述填充区图像数据mi中的不需要喷墨打印的点,形成填充区抽点图像数据mi′,所述填充区抽点图像数据mi′为最终的所述打印图像数据,包括外壳区的打印图像数据和抽点后填充区的打印图像数据,所述填充区抽点图像数据mi′被传送给相应的打印设备后,依据所述填充区抽点图像数据mi′即可打印出正常喷墨量或者增大喷墨量的外壳区,满足待打印产品强度要求;也可以打印出减少喷墨量的填充区,满足节省打印液料和提升待打印产品整体溃散性的目的。3dp打印设备通过打印所述填充区抽点图像数据mi′,不仅提升了打印效率,还提升了砂型产品的溃散性。

14、本发明技术方案的有益效果:通过图层对比运算法将砂型的三维模型划分为外壳区和填充区,并对不同的区域采用不同的打印控制方法,实现砂型不同区域对强度的要求,不仅提升了打印效率,同时也降低了打印成本。



技术特征:

1.一种3dp打印方法,其特征在于,包括,

2.如权利要求1所述的3dp打印方法,其特征在于,所述分区步骤还包括,将当前i图层的打印图像数据li与i+n(n≤n)图层的打印图像数据l(i+n)作求差运算,得到当前i图层相对i+n图层的差集图像数据ti。

3.如权利要求2所述的3dp打印方法,其特征在于,所述分区步骤还包括,将当前i图层的打印图像数据li与i-n(n≤n)图层的打印图像数据l(i-n)作求差运算,得到当前i图层相对i-n图层的差集图像数据bi。

4.如权利要求3所述的3dp打印方法,其特征在于,所述分区步骤还包括,计算当前i图层相对i+n图层和i-n图层的重合图像数据ci,即ci=li-ti-bi。

5.如权利要求4所述的3dp打印方法,其特征在于,所述分区步骤还包括,将所述重合图像数据ci的尺寸向内部收缩x长度,得到填充区图像数据mi。

6.如权利要求1所述的3dp打印方法,其特征在于,所述打印步骤还包括,设置外壳区和填充区的喷墨量。

7.如权利要求1所述的3dp打印方法,其特征在于,所述3dp打印方法在分区步骤后,还包括抽点步骤,具体为,剔除所述填充区图像数据mi中的不需要喷墨打印的点,形成填充区抽点图像数据mi′。


技术总结
一种3DP打印方法,属于增材制造技术领域,用以解决打印砂型产品表面强度与整体溃散性之间的矛盾问题,包括,建模,依据产品的结构在设计软件中建造产品的三维模型;切片,依据产品打印需求将产品三维模型切分为N层的分层图像数据,记为Li(1≤i≤N);分区,采用图层对比运算法将产品的所述分层图像数据划分为外壳区和填充区;输出,将分区后的所述分层图像数据生成可供3DP打印设备使用的打印图像数据文件;打印,将所述打印图像数据文件传输给打印设备,依据打印控制方法完成产品的打印。通过图层对比运算法将砂型的三维模型划分为外壳区和填充区,并对不同的区域采用不同的打印控制方法,实现砂型不同区域对强度的要求,不仅提升了打印效率,同时也降低了打印成本。

技术研发人员:周子翔,白明,虎成,杜银学
受保护的技术使用者:共享智能装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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