一种3d打印方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种3D打印方法及装置，其中方法包括如下步骤：A、根据用户的定制要求通过3D软件为待打印的物体建立3D模型并向所述用户展示；所述定制要求至少包括所述用户定制的待打印物体；B、若所述用户确认打印，则将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面；C、根据所述3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型；D、去除所述粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分离。通过本发明，可以以较低的成本满足用户的个性化需求，尤其是用户对于奢侈品的个性化需求，相比现有技术大大提高了效率。
【专利说明】一种3D打印方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种3D打印方法及装置。
【背景技术】
[0002]现有的珠宝等奢侈品多通过人工打磨的方式或利用模具的方式获得，但用户对珠宝等奢侈品个性化需求不断增加，人工打磨的方式效率太低，而利用模具的方式显然也无法适应个性化的需求，为此，需要一种新的技术以满足用户个性化的需求。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种3D打印方法及装置，以解决目前通过人工或模具的方式无法满足用户个性化需求的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了一种3D打印方法，包括如下步骤:
[0005]A、根据用户的定制要求通过3D软件为待打印的物体建立3D模型并向所述用户展示；所述定制要求至少包括所述用户定制的待打印物体；
[0006]B、若所述用户确认打印，则将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面；
[0007]C、根据所述3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型；
[0008]D、去除所述粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分离。
[0009]优选的，所述B步骤包括:
[0010]若所述用户确认打印，则在所述3D模型上建立支撑物，将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面；
[0011]在所述步骤D之后，所述方法还包括:
[0012]E、将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离。
[0013]优选的，所述待打印的物体为珠宝，所述粉末为金属粉末，用于打印所述支撑物部分的粉末为可溶粉末；
[0014]所述E步骤为将支撑物部分通过溶解的方式从所述打印成型的物体上分离。
[0015]优选的，在所述步骤A之前，所述方法还包括:
[0016]F、接收所述用户通过对应的第一终端发送的所述定制要求；
[0017]所述A步骤中的向所述用户展示包括:
[0018]将所述3D模型发送至所述第一终端向所述用户展示或将所述3D模型通过浏览器的方式向所述用户展示；
[0019]在所述A步骤之后，所述B步骤之前，所述方法还包括:
[0020]G、接收所述用户通过所述第一终端发送的对所述3D模型的反馈信息；所述反馈信息包含所述用户是否确认打印的信息。
[0021]优选的，所述E步骤中的去除所述粉末盒内剩余的粉末包括:利用自动移除设备取出所述粉末盒并控制所述粉末盒倾倒出所述剩余的粉末。
[0022]本发明另一方面还提供了一种3D打印装置，包括:
[0023]模型建立单元，根据用户的定制要求通过3D软件为待打印的物体建立3D模型；所述定制要求至少包括所述用户定制的待打印物体；
[0024]展示单元，用于向所述用户展示所述3D模型；
[0025]切片单元，用于在所述用户确认打印时，将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面；
[0026]3D打印单元，用于根据所述3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型；
[0027]去除单元，用于去除所述粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分呙。
[0028]优选的，所述装置还包括支撑物单元，用于在所述用户确认打印时，在所述3D模型上建立支撑物；
[0029]所述切片单元，用于将建立所述支撑物的所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面；
[0030]所述去除单元，还用于将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离。
[0031]优选的，所述待打印的物体为珠宝，所述粉末为金属粉末，用于打印所述支撑物部分的粉末为可溶粉末；
[0032]所述去除单元，用于将支撑物部分通过溶解的方式从所述打印成型的物体上分离。
[0033]优选的，所述装置还包括定制要求接收单元和反馈信息接收单元；
[0034]所述定制要求接收单元，用于接收所述用户通过对应的第一终端发送的所述定制要求；
[0035]所述展示单元，用于将所述3D模型发送至所述第一终端向所述用户展示或用于将所述3D模型通过浏览器的方式向所述用户展示；
[0036]所述反馈信息接收单元，用于接收所述用户通过所述第一终端发送的对所述3D模型的反馈信息；所述反馈信息包含所述用户是否确认打印的信息。
[0037]优选的，所述去除单元包括:利自动移除设备，用于自动取出所述粉末盒并控制所述粉末盒倾倒出所述剩余的粉末。
[0038]有益效果:
[0039]本发明首先根据客户的定制要求建立待打印的物体的3D模型并向用户展示，在用户确认后，对3D模型进行切片获取其逐层截面，继而利用激光烧结的方法对预装的粉末进行逐层打印，最终打印出客户定制的成型物体。通过上述方法，可以以较低的成本满足用户的个性化需求，且相比现有技术大大提高了效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1是本发明实施例方法流程图；
[0042]图2是本发明带有支撑物的3D模型示意图；
[0043]图3为本发明实施例装置结构图；
[0044]图4为本发明具体实施例系统结构图。
【具体实施方式】
[0045]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]本发明实施例1提供了一种3D打印方法，应用于商家处的设备中。如图1所示，该方法包括如下步骤:
[0047]A、根据用户的定制要求通过3D软件为待打印的物体建立3D模型并向所述用户展示；所述定制要求至少包括所述用户定制的待打印物体。
[0048]当接收到用户的定制要求时，需要根据用户的需求进行建模。
[0049]具体的，可通过3D软件设计计算机辅助设计文件，即上述的3D模型。上述用户的个性化需求可以通过图片、视频文件等方式表示。
[0050]本发明中，用户的定制要求可以是直接给商家纸质的文件，也可以是通过用户对应的第一终端发送到商家的设备上。如上所述，用户通过第一终端发送的可以是图片或是视频等文件。
[0051]B、若用户根据展示的结果确定打印，则将3D模型进行切片处理，获得3D模型的逐层截面。
[0052]建立3D模型后，需要进一步的对3D模型进行切片处理，以获取其逐层截面。本发明中可应用mlab模块(一个基于python的模块，可以制作3D图像)对3D模型进行切片处理。
[0053]在此步骤中可以根据精度需求对每层截面的厚度以及分辨率等进行设置。
[0054]C、根据3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型。
[0055]本发明中通过读取3D模型的逐层截面信息，可利用激光对打印介质即粉末盒内的粉末进行逐层打印继而将逐层粘合形成一个实物。
[0056]上述粉末盒内的粉末可以为金属粉末，如需要打印珠宝饰品时。
[0057]3D模型的建立一般在电脑等终端设备上进行，为此，商家处的设备通常包括相互独立的第二终端和3D打印机。第二终端用于接收第一终端的定制要求，建模以及切片等。在步骤C中，就通常需要将在第二终端上建立的3D模型输入到3D打印机上，如通过USB数据传输的方式将3D模型文件传输到打印机上，以供打印机获取3D模型信息。当然本发明中可以通过其他的传输方式如无线传输等，对此不做具体限制。
[0058]D、去除粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分离。
[0059]打印成型后，需要去除剩余的粉末，具体的可利用毛刷等工具扫除剩余的粉末。获得与打印平台一体成型的物体。接着可将打印成型的物体从打印平台上切割下来。
[0060]直接打印成型的物体一般光滑度不够，为此可进行进一步的打磨获得最终的产品O
[0061]需要说的是，设置在商家处的设备可以是上述提到的相互独立的第二终端和3D打印机。也可以是集成在一体的3D打印装置，即3D打印机上设有建模软件、通信单元等。
[0062]在本发明中，为进一步保证打印出的物体的进度，使之不在打印过程中变形，可在步骤B中，用户确认打印后，在建立的3D模型上建立支撑物，然后将建立支撑物的3D模型进行切片处理，获得3D模型的逐层截面。尤其是对形状精度要求较高的珠宝类饰品。如图2中示出的戒指10，其具有支撑物11和12，用于对其进行支撑。
[0063]在设置支撑物的情况下，打印成型的物体上会带有支撑物部分，为此，在步骤D之后，本发明还包括E、将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离。
[0064]为将将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离出来，本发明中用于打印支撑物的粉末优选为可溶粉末，这样，在后续的分离过程中即可通过溶解的方式将支撑物部分分离出来。
[0065]在上述打印过程中，通常需要对打印过程进行设置，如设置要打印的物体的大小、打印时间等。为提高打印效率，在打印介质即粉末满足需求的情况下，可以设定多个上述3D模型作为打印任务，并设定各个3D模型在打印平台上的打印位置和所有3D模型的打印时间，继而根据所有3D模型的逐层截面、打印位置和打印时间，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型。
[0066]例如可以设定同时打印20个戒指。为此，需要复制3D模型为20份，并设定各自的打印位置，同时设定20个模型的打印时间，继而进行打印。这样每层的打印都会同时实现20个模型的打印，因而提高了打印效率。
[0067]进一步的，在本发明中，为了尽量避免人工接触打印出的物体，可以设置一自动移除设备，利用其自动取出包含打印成型的物体以及打印平台的粉末盒，并利用其将粉末盒倾斜以倾倒出剩余的粉末。
[0068]本发明的方法可以适用于多种类型的物体，如空心件、仿生结构等。
[0069]基于上述方法，本发明还提供了一种3D打印装置，如图3所示，该打印装置包括:
[0070]模型建立单元21，用于根据用户的定制要求通过3D软件为待打印的物体建立3D模型；所述定制要求至少包括所述用户定制的待打印物体。
[0071]展示单元22，用于向所述用户展示所述3D模型.
[0072]切片单元23，用于在所述用户确认打印时，将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面。
[0073]3D打印单元24，用于根据所述3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型.
[0074]去除单元25，用于去除粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分离。
[0075]该去除单元25具体可以是毛刷以及切割设备等。
[0076]上述3D打印装置可用于打印珠宝类饰品，其粉末可采用相应金属粉末。
[0077]本发明的优选实施例中，装置还包括支撑物单元，用于在所述用户确认打印时，在所述3D模型上建立支撑物，如图2中的11、12部分。
[0078]所述切片单元，用于将建立所述支撑物的所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面。
[0079]所述去除单元，还用于将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离。
[0080]为将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离出来，本发明中用于打印支撑物的粉末优选为可溶粉末，这样，在后续的分离过程中去除单元可通过溶解的方式将支撑物部分分尚出来。
[0081]本发明中，用户的定制要求可以是直接给商家纸质的文件，也可以是通过用户对应的第一终端发送到商家的设备上。如上所述，用户通过第一终端发送的可以是图片或是视频等文件。此时，上述3D打印装置还包括定制要求接收单元和反馈信息接收单元；
[0082]定制要求接收单元，用于接收所述用户通过对应的第一终端发送的所述定制要求；
[0083]展示单元，用于将所述3D模型发送至所述第一终端向所述用户展示或用于将所述3D模型通过浏览器的方式向所述用户展示；
[0084]反馈信息接收单元，用于接收所述用户通过所述第一终端发送的对所述3D模型的反馈信息；所述反馈信息包含所述用户是否确认打印的信息。
[0085]需要说明的是，3D模型的建立一般在电脑等终端设备上进行，为此，上述模型建立单元、切片单元、展示单元、定制要求接收单元和反馈信息接收单元可以集成在商家的第二终端设备上。而3D打印单元可以为3D打印机，其具体的可包括激光设备、粉末盒、打印平台、对打印平台进行升降或左右移动的设备以及对这些设备进行控制的控制设备。该控制设备还可以为一设定单元，用于设定相应的打印属性，如一次打印的模型个数、各个模型的打印位置、打印路径以及打印时间等。
[0086]为将第二终端上的3D模型信息传输到3D打印机上，本发明还包括用于第二终端与3D打印机进行通信的通信单元，该通信单元具体可以是USB设备或无线通信单元等。
[0087]在3D打印机读取到3D模型的逐层截面信息后，即可利用上述激光设备、粉末盒、打印平台以及对打印平台进行升降或左右移动的设备进行逐层打印并粘合成型。
[0088]进一步的，在本发明中，为了尽量避免人工接触打印出的物体，去除单元具体可以包括一自动移除设备，其可以在打印完成后，自动取出包含打印成型的物体以及打印平台的粉末盒，并将粉末盒倾斜以倾倒出剩余的粉末。
[0089]如图4所示，为本发明提供的一种具体实施例，其包括用户处的第一终端31，商家处的第二终端32、通信单元33、3D打印机34以及去除设备35。
[0090]其中第二终端32包括定制要求接收单元321、模型建立单元322、展示单元323、反馈信息接收单元324、支撑物单元325以及切片单元326。
[0091]首先，第一终端31向定制要求接收单元321发送用户的定制要求，该定制要求中包含待打印物体，具体的为一珠宝戒指。
[0092]模型建立单元322根据该定制要求通过3D软件建立该珠宝戒指的3D模型；
[0093]展示单元323将该3D模型发送至第一终端31以向用户展示该3D模型或者该展示单元323通过浏览器的方式向用户展示该3D模型。
[0094]用户确认该模型后通过第一终端31向反馈信息接收单元324发送确认打印该珠宝戒指的确认信息；
[0095]支撑物单元325，用于在收到用户的确认打印信息后，通过软件在珠宝戒指的3D模型上建立支撑物，具体可以如图2所示；
[0096]切片单元326，用于将建立有支撑物的3D模型进行切片处理，获得3D模型的逐层截面；
[0097]之后第二终端32通过通信单元33具体如无线通信单元将3D模型的逐层截面信息发送至3D打印机34 ;
[0098]3D打印机34，用于根据珠宝戒指的3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型；
[0099]之后利用去除单元35，去除粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分呙。
[0100]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种3D打印方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: A、根据用户的定制要求通过3D软件为待打印的物体建立3D模型并向所述用户展示；所述定制要求至少包括所述用户定制的待打印物体； B、若所述用户确认打印，则将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面； C、根据所述3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型； D、去除所述粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述B步骤包括: 若所述用户确认打印，则在所述3D模型上建立支撑物，将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面； 在所述步骤D之后，所述方法还包括: E、将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待打印的物体为珠宝，所述粉末为金属粉末，用于打印所述支撑物部分的粉末为可溶粉末； 所述E步骤为将支撑物部分通过溶解的方式从所述打印成型的物体上分离。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤A之前，所述方法还包括: F、接收所述用户通过对应的第一终端发送的所述定制要求； 所述A步骤中的向所述用户展示包括: 将所述3D模型发送至所述第一终端向所述用户展示或将所述3D模型通过浏览器的方式向所述用户展示； 在所述A步骤之后，所述B步骤之前，所述方法还包括: G、接收所述用户通过所述第一终端发送的对所述3D模型的反馈信息；所述反馈信息包含所述用户是否确认打印的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述E步骤中的去除所述粉末盒内剩余的粉末包括:利用自动移除设备取出所述粉末盒并控制所述粉末盒倾倒出所述剩余的粉末。
6.一种3D打印装置，其特征在于，所述装置包括: 模型建立单元，根据用户的定制要求通过3D软件为待打印的物体建立3D模型；所述定制要求至少包括所述用户定制的待打印物体； 展示单元，用于向所述用户展示所述3D模型； 切片单元，用于在所述用户确认打印时，将所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面； 3D打印单元，用于根据所述3D模型的逐层截面，利用激光烧结的方法将粉末盒内的粉末进行逐层打印成型； 去除单元，用于去除所述粉末盒内剩余的粉末并将打印成型的物体从打印平台上分离。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括支撑物单元，用于在所述用户确认打印时，在所述3D模型上建立支撑物； 所述切片单元，用于将建立所述支撑物的所述3D模型进行切片处理，获得所述3D模型的逐层截面； 所述去除单元，还用于将支撑物部分从所述打印成型的物体上分离。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述待打印的物体为珠宝，所述粉末为金属粉末，用于打印所述支撑物部分的粉末为可溶粉末； 所述去除单元，用于将支撑物部分通过溶解的方式从所述打印成型的物体上分离。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括定制要求接收单元和反馈信息接收单元； 所述定制要求接收单元，用于接收所述用户通过对应的第一终端发送的所述定制要求； 所述展示单元，用于将所述3D模型发送至所述第一终端向所述用户展示或用于将所述3D模型通过浏览器的方式向所述用户展示； 所述反馈信息接收单元，用于接收所述用户通过所述第一终端发送的对所述3D模型的反馈信息；所述反馈信息包含所述用户是否确认打印的信息。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述去除单元包括:利自动移除设备，用于自动取出所述粉末盒并控制所述粉末盒倾倒出所述剩余的粉末。
【文档编号】G06F17/50GK104504190SQ201410789935
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】黄健华, 朱振华, 区小敏 申请人:励福实业（江门）贵金属有限公司