三维打印机的打印方法及产品与流程

本发明涉及三维打印，具体地说，是涉及一种三维打印机的打印方法以及采用该打印方法打印出的产品。

背景技术：

1、三维打印机是一种利用快速成型技术打印三维物体的设备，歧义数字模型为基础，利用塑料、金属粉末、碳纤维、树脂等材料，逐层地打印出三维物体。三维打印的过程首先是通过计算机辅助设计(cad)或计算机动画建模软件建模，再将建成的萨内模型“分区(切片)”成逐层的界面，再根据分析界面信息得到加工路径，从而指导打印机逐层打印。按照工作原理的不同，其所利用的快速成型技术有工艺熔融沉积制造(fdm)、激光选择性烧结(sls)、三维喷涂粘结(3dp)、光固化(dlp)等。

2、三维打印技术与传统制造技术相比，其具有无需机械加工和模具制作，可直接根据图形数据对零件进行制造，缩短产品研制周期和节约成本等优点。然而，现有的如fdm(工艺熔融沉积制造)打印机基本上都是采用三轴(即x轴、y轴和z轴)控制系统，虽然此类三轴控制系统能够拓展打印产品的范围，但相应地，其打印速度较低，且同时其结构也较为复杂。对此，申请号为cn202211442835.3的发明专利申请公开了一种三维打印机，该三维打印机包括机架、打印平台和打印单元，机架上设置有螺杆，打印平台安装在机架上并位于螺杆的下方，打印单元包括支座、喷头机构和驱动机构，支座安装在螺杆上，喷头机构和驱动机构均安装在支座上，驱动机构的输出端与螺杆连接，使得驱动机构可驱动支座及喷头机构沿第一螺杆进行螺旋升降运动，进而使喷头机构在打印平台上喷射打印耗材以形成产品；该三维打印机具有打印速度快、打印效率高且结构简单的优点，但是，该三维打印机存在的不足是：

3、由于采用螺杆结构控制打印单元进行旋转打印，因此存在打印层厚等于螺杆的螺距的现象，加之对三维数字模型采用的是平面切片处理，导致打印单元通过螺杆螺旋上升对每层打印层进行打印时，喷头机构需要根据打印出的产品与当前打印层的顶部之间的剩余距离实时调节打印耗材的喷射量，从而导致产品成型质量受到影响，对喷头机构的控制难度增加且控制程序复杂，并且还会对打印速度造成一定影响。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的主要目的是提供一种提高产品成型质量，降低喷头机构控制难度，且可提升打印速度的三维打印机的打印方法。

2、本发明的另一目的是提供一种采用上述打印方法打印成型的产品。

3、为了实现本发明的主要目的，本发明提供一种三维打印机的打印方法，三维打印机包括机架、打印平台和打印单元，机架上设置有螺杆，螺杆平行于机架的高度方向，打印平台安装在机架上并位于螺杆的下方，打印单元包括支座、喷头机构和驱动机构，支座安装在螺杆上，喷头机构和驱动机构均安装在支座上，喷头机构的喷射端朝向打印平台的台面设置，驱动机构的输出端与螺杆连接，驱动机构可驱动支座沿螺杆螺旋上升或螺旋下降，其中，打印方法包括采用螺旋切面对待打印的三维数字模型进行切片处理，并生成切片数据；三维打印机获取切片数据并根据切片数据驱动喷头机构和驱动机构；喷头机构喷射首层打印层的打印耗材时，喷头机构的喷射量自第一设定值逐渐增加至第二设定值，喷头机构喷射末层打印层的打印耗材时，喷头机构的喷射量自第二设定值逐渐减少至第三设定值，喷头机构喷射除首层打印层和末层打印层外的中间层的打印耗材时，喷头机构的喷射量为第二设定值。

4、由上可见，通过对是三维数字模型的切片设计，使得喷头机构在打印过程中无需频繁调节自身的打印耗材喷射量，从而更好的提高打印出的产品的成型质量，简化控制程序，降低喷头机构的控制难度，并且进一步的提升三维打印机的打印速度。

5、一个优选地的方案是，螺旋切面的螺距与螺杆的螺距相等。

6、由上可见，该设计能够进一步保证打印出的产品的成型质量。

7、另一个优选的方案是，第一设定值为零；第三设定值为零。

8、由上可见，第一设定值、第三设定值的设计，能够保证打印出的产品的顶部和顶部的成型质量，以及保证产品顶部、底部的平整度。

9、另一个优选的方案是，在螺杆的延伸方向上，喷头机构具有初始位置和极限位置，初始位置位于螺杆的伸出末端处，极限位置位于初始位置和螺杆的固定端之间，初始位置与极限位置之间的最大距离介于螺杆长度三分之一至二分之一之间。

10、由上可见，上述设计能够防止与打印单元连接的线缆过度缠绕于螺杆上，进而防止出现线缆损坏、打印单元工作受阻等情况发生；同时还使得当打印单元采用线材类的打印耗材时，防止线材类的打印耗材被绞断，从而保证打印单元能够正常执行打印作业。

11、进一步的方案是，在延伸方向上，初始位置与台面之间的距离之间的距离大于螺杆的螺距。

12、由上可见，当进行首层打印层成型时，若螺旋运动的上升速度小于打印层厚的上升速度时，喷头机构和打印平台的台面的之间的距离会变小，而由于台面通常为平面，且初始打印时其上无其他物品或打印耗材，因此，为了避免首层打印层与喷头机构的喷射端接触，造成打印耗材无法被正常喷射出和/或使打印层不按照既定轮廓成型，故将位于初始位置的打印单元与台面之间的距离设置成大于螺杆的螺距。

13、另一个优选的方案是，喷头机构具有两组以上的喷嘴组，两组以上的喷嘴组沿第一方向分布，喷嘴组包括两个以上的喷嘴，两个以上的喷嘴沿第二方向分布，第一方向、第二方向均垂直于高度方向。

14、由上可见，上述设计使得喷头机构能够对待打印产品进行更好的成型，提高打印单元工作的可靠性。

15、进一步的方案是，打印平台与机架可滑动地连接，打印平台具有工作位置和退出位置。

16、由上可见，使打印平台与机架可滑动地连接，使得当将打印成型出的产品从打印平台上取下时更加的方便。

17、更进一步的方案是，三维打印机还包括驱动单元，驱动单元安装在机架上，驱动单元的输出端与打印平台连接，驱动单元可驱动打印平台在工作位置和退出位置之间移动；打印方法还包括：在喷头机构向打印平台喷射打印耗材前，驱动单元驱动打印平台移动至工作位置；在完成对产品的打印成型后，驱动单元驱动打印平台移动至退出位置。

18、由上可见，通过驱动单元驱动打印平台移动，则使得打印平台的移动更加的智能化，并使得打印平台的位置移动更加的精准。

19、更进一步的方案是，打印单元还包括固化机构，固化机构安装在支座上，固化机构包括固化剂喷头组，固化剂喷嘴组的喷射端朝向台面设置；和/或紫外灯，紫外灯的发光端朝向台面设置。

20、由上可见，固化剂喷头组的设置使得当喷头机构喷射的打印耗材为粉末类时，可通过固化剂喷头模组向打印耗材喷射固化剂以使打印耗材更快的固化；紫外灯的设置则使得当喷头机构喷射的打印耗材为液体类时，可通过紫外灯对打印耗材进行照射，以提升打印耗材的固化速度。

21、为了实现本发明的另一目的，本发明提供一种产品，产品为三维产品，其中，产品采用上述的打印方法打印成型。

22、由上可见，采用上述三维打印机的打印方法打印出的产品其成型质量更好，成型速度更快。