3D打印的方法与流程

文档序号:18666844发布日期:2019-09-13 20:16阅读:1019来源:国知局

本发明涉及3d打印的方法。



背景技术:

目前3d打印是对三维模型进行了切片,然后根据切片进行逐层打印,相对而言切片厚度越薄打印精度越高,但切片厚度越薄,打印次数就越高,因此3d打印时,切片的厚度直接影响到了产品的质量和生产效率。目前尚未有通过调节切片厚度,在满足质量要求的前提下提高生产效率。

3d打印为在密闭的容腔内采用激光灼烧的方法进行打印,因此,又存在空间小,温度高的问题,这就给生产带来了安全隐患;同时,在常温下彼此不发生化学反应或者反应非常慢的物质,在较高的温度往往化学反应较快,这就给产品的质量带来了不稳定因素。

目前尚未有既可以提高3d打印精度,又可以提高生产效率的方法;也没有能够减少安全隐患,控制产品的质量的3d打印方法。



技术实现要素:

本发明提供3d打印的方法,解决技术问题是1)提高3d打印精度,提高生产效率;2)控制产品质量,减少安全隐患。

为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

3d打印的方法,包括制备三维模型、三维模型导入、调整刮刀与基板的间隙、铺粉和激光灼烧,其特征在于,刮刀与基板的间隙与切片厚度一致。

所述设计工艺路线包括加支撑、切片和排版;

优选地,所述切片厚度为0.02mm~0.1mm。

所述制备三维模型按照以下步骤进行:

1)制备与标的打印物相同结构的工作模;

2)采用扫描仪对工作模进行三维扫描并进行表面设计,自动生成三维模型。

所述三维模型导入是将切片后的三维模型数据导入3d打印设备,并将3d打印原料放入打印设备物料仓内。

所述铺粉为将3d打印原料均匀铺到工作台;所述铺粉厚度高于刮刀与基板的间隙。

还包括充入惰性气体;所述充入惰性气体是控制工作腔中的氧气浓度。

优选地,工作腔中氧气浓度为≤0.35。

发明具有以下有益技术效果:

1.本申请对三维模型进行了切片,以保证3d打印的精度,同时限定了刮刀与基板的间隙与切片厚度一致,以提高生产效率,具体为当刮刀与基板的间隙小于切片厚度时,在打印时则需要多次刮料进行灼烧,直至灼烧至切片厚度,因此存在生产效率低和生产成本高的问题;当刮刀与基板的间隙大于切片厚度时,则存在刮料过多,对物料造成浪费,同时,还存在物料过多灼烧不完全的问题,物料过少,则可能存在过烧的问题;以上两种均会影响3d打印产品的质量,同时还存在物料与切片不一致,影响3d打印的精度的问题。

2.本申请通过控制氧的含量,可以预防产品在高温时发生氧化反应。

具体实施方式

下面结合具体实例进一步说明本发明。

实施例1

1.制得与需要打印戒指相同形状结构的石膏工作模;

2.通过扫描仪对石膏工作模进行三维扫描,进行义齿表面设计,自动生成优化后的三维模型;

3.对三维模型进行工艺路线设计(加支撑、切片),排版,切片厚度为0.05mm;

4.将切片后的三维模型数据导入3d打印设备,将3d打印原料放入打印设备物料仓内;

5.调节刮刀与基板之间的间隙,间隙距离与切片厚度保持一致;

6.准备铺粉工作,将金属粉末均匀地铺到工作台即可;所述铺粉厚度高于刮刀与基板的间隙0.02mm;

7.铺粉准备工作结束后,清洁顶端镜片;

8.向工作腔内充入氮气,直至氧含量低于0.35,工作过程中,持续充入,直至工件打印结束;

9.打开激光器,开始加工戒指工作,每铺一层,进行激光熔融,冷却,铺粉、熔融、冷却交替进行;打印工作结束,形成工件;

10.打开工作仓,工件上升高于工作台,清理多余的金属粉末至回粉桶,取出工件,用吸尘器吸走未清理干净的粉末

11.将回粉桶粉末放入震动筛中过滤,过滤后的粉末可以重新利用;

12.将工件放入退火炉中进行退火处理;

13.退火后,对工件进行去支撑、外表面打磨处理;

实施例2

1.制得与病人口腔内部牙齿相同形状结构的石膏工作模;

2.通过扫描仪对石膏工作模进行三维扫描,进行义齿表面设计,自动生成优化后的三维模型;

3.对三维模型进行工艺路线设计(加支撑、切片),排版,切片厚度为0.03mm;

4.将切片后的三维模型数据导入3d打印设备,将3d打印原料放入打印设备物料仓内;

5.调节刮刀与基板之间的间隙,间隙距离与切片厚度保持一致;

6.准备铺粉工作,将金属粉末均匀地铺到工作台即可;所述铺粉厚度高于刮刀与基板的间隙0.01mm。

7.铺粉准备工作结束后,清洁顶端镜片;

8.向工作腔内充入氮气,直至氧含量达到要求值以下,工作过程中,持续充入,直至工件打印结束;

9.打开激光器,开始加工牙架工作,每铺一层,进行激光熔融,冷却,铺粉、熔融、冷却交替进行;打印工作结束,形成工件;

10.打开工作仓,工件上升高于工作台,清理多余的金属粉末至回粉桶,取出工件,用吸尘器吸走未清理干净的粉末

11.将回粉桶粉末放入震动筛中过滤,过滤后的粉末可以重新利用;

12.将工件放入退火炉中进行退火处理;

13.退火后,对工件进行去支撑、外表面打磨处理;

实施例3

1.制得与异型管路相同形状结构的石膏工作模;

2.通过扫描仪对石膏工作模进行三维扫描,进行义齿表面设计,自动生成优化后的三维模型;

3.对三维模型进行工艺路线设计(加支撑、切片),排版,切片厚度为0.07mm;

4.将切片后的三维模型数据导入3d打印设备,将3d打印原料放入打印设备物料仓内;

5.调节刮刀与基板之间的间隙,间隙距离与切片厚度保持一致;

6.准备铺粉工作,将金属粉末均匀地铺到工作台即可;所述铺粉厚度高于刮刀与基板的间隙0.02mm。

7.铺粉准备工作结束后,清洁顶端镜片;

8.向工作腔内充入氮气,直至氧含量达到要求值(0.35)以下,工作过程中,持续充入,直至工件打印结束;

9.打开激光器,开始加工异性管路工作,每铺一层,进行激光熔融,冷却,铺粉、熔融、冷却交替进行;打印工作结束,形成工件;

10.打开工作仓,工件上升高于工作台,清理多余的金属粉末至回粉桶,取出工件,用吸尘器吸走未清理干净的粉末

11.将回粉桶粉末放入震动筛中过滤,过滤后的粉末可以重新利用;

12.将工件放入退火炉中进行退火处理;

13.退火后,对工件进行去支撑、外表面打磨处理;

下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果:

实验一

1.1检测方法:统计打印义齿的时间/100颗(h),对100颗打印好的义齿进行表面粗糙度检测,取平均值。

1.2实验对象:对比1(除刮刀与基板之间的间隙为0.02,其它与实施例2均一致)、对比2(除刮刀与基板之间的间隙为0.04,其它与实施例2均一致)和实施例2。

1.3检测方法:采用袖珍表面粗糙度仪tr100,对义齿进行表面粗糙度检测。

2.实验结果见表1

表1

由表1可以看出,其中对比1的刮刀与基板的间隙小于切片厚度与刮刀与基板的间隙等于切片厚度的实施例2相比,其存在打印时间过长,且表面粗糙度也大于实施例2;而刮刀与基板的间隙大于切片厚度的对比2与刮刀与基板的间隙等于切片厚度的实施例2相比,虽然能减少打印时间,但表面粗糙度超过实施例2的两倍,相对属于残次品,我公司对表面粗糙度的要求为1.6~3.2μm,表面粗糙度越小,说明打印精度越高,在进一步深加工时,可以减少磨损,使产品质量更高,而粗糙度越大,则后续深加工时,磨损则较大,容易使产品变形,出现残次品。由此可见,刮刀与基板的间隙距离,直接影响到了打印速度和打印产品的质量。

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