3D打印方法以及3D打印系统与流程

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种3D打印方法以及3D打印系统。

背景技术：

目前3D打印机中采用较为普遍的一种工艺是熔融沉积成型(FusedDeposition Modeling，简称FDM)，它是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等)加热熔化进而堆积成型的方法。

在3D打印机中，加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层一定厚度的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层“画出”截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。

在打印模型的过程中，根据模型打印出的物件必须与工作台有一定的粘合度：如果物件与工作台粘合不牢，打印过程中物件容易倒塌而导致打印失败；如果物件与工作台粘合过于牢固，则打印结束后取下物件会非常困难，甚至容易损坏打印设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种3D打印方法以及3D打印系统，对于各种的模型打印，均能保证物品与工作台具有合适的粘合度，即可以保证打印过程中物件不倒塌，又使得物件容易从工作台上取下。

为解决上述技术问题，一种3D打印方法，包括：

提供一模型；

根据所述模型的底座面积以及所述模型的高度，得到一比值；

根据所述比值，选择对应的参数组，所述参数组包括至少一打印参数；以及

根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。

进一步的，在所述3D打印方法中，所述3D打印方法还包括：

对所述模型进行切片，将所述模型设置为若干层切平面。

进一步的，在所述3D打印方法中，所述参数组至少包括所述模型的最下层切平面的打印参数。

进一步的，在所述3D打印方法中，通过所述模型的最下层切平面的用料长度表征所述模型的底座面积。

进一步的，在所述3D打印方法中，所述参数组的打印参数包括打印速度、底板材质、温度和单位时间的出料量中的一种或几种。

进一步的，在所述3D打印方法中，预设一对照表，所述对照表包括所述比值与所述参数组的对应关系，通过查所述对照表选择对应的参数组。

根据本发明的另一面，还提供一种使用如上任意一项所述3D打印方法的3D打印系统，包括：

计算单元，根据一模型的底座面积以及所述模型的高度，得到一比值；

选择单元，根据所述比值，选择对应的参数组；以及

控制单元，根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。

进一步的，在所述3D打印系统中，所述3D打印系统还包括切片单元，所述切片单元对所述模型进行切片，将所述模型设置为若干层切平面。

进一步的，在所述3D打印系统中，所述切片单元还计算所述模型的最下层切平面的用料长度，通过所述模型的最下层切平面的用料长度表征所述比值，所述计算单元根据所述模型的最下层切平面的用料长度以及所述模型的高度，得到所述比值。

进一步的，在所述3D打印系统中，所述3D打印系统还包括存储单元，所述存储单元存储有一对照表，所述对照表包括所述底座面积与高度比与所述参数组的对应关系，选择单元通过查所述对照表选择对应的参数组。

与现有技术相比，本发明提供的3D打印方法以及3D打印系统具有以下优点：

根据所述模型的底座面积以及所述模型的高度，得到一比值，根据所述比值，选择对应的参数组，根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。对于各种的模型打印，均能保证物品与工作台具有合适的粘合度，即可以保证打印过程中物件不倒塌，又使得物件容易从工作台上取下。

附图说明

图1为本发明一实施例中3D打印方法的示意图；

图2为本发明一实施例中不同模型与比值的对应关系；

图3为本发明一实施例中不同比值与参数组的对应关系；

图4为本发明一实施例中3D打印系统的示意图。

图中附图标记说明：

1为3D打印系统；110为计算单元；120为选择单元；130为控制单元；140为切片单元；150为存储单元。

具体实施方式

现有技术中，打印在工作台上的物件与工作台的粘合度经常出现不合适的情况，要么打印过程中物件倒塌，要么打印完毕物件不容易从工作台上取下，造成工作台的损伤。发明人研究发现，所述模型的底座的打印参数非常关键。而一般打印模型时，底座的打印参数是固定的，无法适应各式各样的模型：有的模型底座粘合度正好；有的模型底座粘合强度不够支撑整个物件(例如一座高塔)；有的模型则是粘得太牢而无法取下(例如很薄的大圆饼)。

发明人深入研究发现，所述模型的底座面积与所述模型的高度的比值不同，则所需要的底座的打印参数不同，如果根据所述模型的底座面积与所述模型的高度的比值，选择底座的打印参数，则可以适合任意形状的模型，可以保证打印过程中物件不倒塌，又使得物件容易从工作台上取下。

根据上述研究，发明人提出本发明，本发明的核心思想在于，提供一种3D打印方法，如图1所示，包括：

步骤S11、提供一模型；

步骤S12、根据所述模型的底座面积以及所述模型的高度，得到一比值；

步骤S13、根据所述比值，选择对应的参数组，所述参数组包括至少一打印参数；

步骤S14、根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。

所述3D打印方法对于各种的模型打印，均能保证物品与工作台具有合适的粘合度，即可以保证打印过程中物件不倒塌，又使得物件容易从工作台上取下。

结合上述核心思想，本发明还提供一种3D打印系统，包括：计算单元，根据一模型的底座面积以及所述模型的高度，得到一比值；选择单元，根据所述比值，选择对应的参数组；控制单元，根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。

下面将结合示意图对本发明的3D打印方法以及3D打印系统进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

以下请结合图1至图3，具体说明本发明一实施例的3D打印方法。

首先，进行步骤S11，如图1所示，提供一模型，所述模型一般为建模的3D模型，如图2所示，所述模型可以为板状、圆筒状等形状；

然后，进行步骤S12，根据所述模型的底座面积以及所述模型的高度，得到一比值，例如，所述比值可以为所述模型底座面积与所述模型高度的比值。较佳的，在本实施例中，通过所述模型的最下层切平面的用料长度表征所述模型的底座面积，以方便地得到比值。

例如，所述模型的最下层切平面的用料长度L＝所述模型的底座面积S×单位面积的用料长度1’，所述单位面积的用料长度1’一般为固定的(相对于同一种用料)，所以，所述模型的最下层切平面的用料长度L与所述模型的底座面积S具有一一对应的关系，因此，可以通过所述模型的最下层切平面的用料长度L表征所述模型的底座面积S，从而避免单独的计算所述模型的底座面积S，简化计算难度。在本实施例中，所述比值＝所述模型的最下层切平面的用料长度L÷所述模型的高度。

参考图2，本实施例中给出了多种模型的比值，例如，板状模型的比值(所述模型的最下层切平面的用料长度与所述模型的高度的比值)为27.72；圆筒状模型的比值为1.106；圆柱状模型的比值为2.348；圆饼状模型的比值为14.10；玩偶模型的比值为0.01312；立方体模型的比值为1.1063.992。

之后，进行步骤S13，根据所述比值，选择对应的参数组，所述参数组包括至少一打印参数。较佳的，可以预设一对照表，所述对照表包括所述比值与所述参数组的对应关系，通过查所述对照表选择对应的参数组。参考图3，在本实施例中，所述对照表包括3组对照关系：比值的第一范围Range1对应第一参数组ParaSet1；比值的第二范围Range2对应第二参数组ParaSet2；比值的第三范围Range3对应第三参数组ParaSet3。当所述比值在第一范围Range1内时，选择第一参数组ParaSet1的打印参数；当所述比值在第二范围Range2内时，选择第二参数组ParaSet2的打印参数；当所述比值在第三范围Range3内时，选择第三参数组ParaSet3的打印参数。

其中，所述参数组的打印参数包括打印速度、底板材质、温度和单位时间的出料量中的一种或几种。例如，在本实施例中，所述打印参数包括打印速度，发明人研究发现：在打印某一模型时，打印速度＝2mm/s时，附着力“强”，底座粘附牢固；打印速度＝4mm/s时，附着力“较弱”，但正好能粘牢。

在本实施例中，Range1为(0，1)，当所述比值(所述模型的最下层切平面的用料长度与所述模型的高度的比值)＜1时，选择第一参数组ParaSet1，打印速度＝2mm/s；Range2为[1，10)，当1≤所述比值(所述模型的最下层切平面的用料长度与所述模型的高度的比值)＜10时，选择第二参数组ParaSet2，打印速度＝3mm/s；Range3为[10，∞)，当所述比值(所述模型的最下层切平面的用料长度与所述模型的高度的比值)≥10时，选择第三参数组ParaSet3，打印速度＝4mm/s。

接着，对所述模型进行切片，将所述模型设置为若干层切平面。

随后，进行步骤S14，根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。在本实施例中，所述参数组至少包括所述模型的最下层切平面的打印参数，即使用所述参数值中的打印参数将所述模型的最下层切平面的打印参数，非最下层切平面的打印参数可以与最下层切平面的打印参数不同。

本发明还提供一种3D打印系统1，如图4所示，包括计算单元110、选择单元120和控制单元130。向所述3D打印系统1中导入所述模型，所述计算单元110根据所述模型的底座面积以及所述模型的高度，得到所述比值；所述选择单元120根据所述比值，选择对应的参数组；所述控制单元130根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。

较佳的，所述3D打印系统1还包括切片单元140，所述切片单元140对所述模型进行切片，将所述模型设置为若干层切平面。

所述切片单元140还计算所述模型的最下层切平面的用料长度，通过所述模型的最下层切平面的用料长度表征所述比值，所述计算单元110根据所述模型的最下层切平面的用料长度以及所述模型的高度，得到所述比值。所述模型的高度亦可以根据所述切片单元140计算得到，或者通过其它的计算模块计算得到。此外，导入的所述模型可以存在所述切片单元140中，所述计算单元110可以从所述切片单元140处获取所述模型的底座面积以及所述模型的高度；或，导入的所述模型可以存在其它的三维计算模块中，可以从其它的三维计算模块中获取所述模型底座面积的参数以及所述模型高度的参数，计算得出所述模型底座面积以及所述模型高度后，再发送给所述计算单元110。

所述3D打印系统还包括存储单元150，所述存储单元150存储有一对照表，所述对照表包括所述底座面积与高度比与所述参数组的对应关系，选择单元通过查所述对照表选择对应的参数组。

本发明的3D打印方法以及3D打印系统中，根据所述模型的底座面积以及所述模型的高度，得到一比值，根据所述比值，选择对应的参数组，根据对应的所述参数组，将所述模型的底座打印出来。对于各种的模型打印，均能保证物品与工作台具有合适的粘合度，即可以保证打印过程中物件不倒塌，又使得物件容易从工作台上取下。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。