3D打印方法、打印装置及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种3D粉末成型技术领域，尤其涉及3D打印方法、打印装置及存储介质。该3D打印方法包括：在成型腔室内提供粉末材料形成粉末材料层；在粉末材料层上喷射液体组合物形成目标模型层、在至少部分粉末材料层上喷射液体组合物形成阻挡层，其中，阻挡层设置于目标模型层与成型腔室的侧壁之间；重复形成粉末材料层、目标模型层和/或阻挡层，多层目标模型层叠加形成目标模型。阻挡层削减了粉末材料与成型腔室的侧壁之间的剪切力，降低了剪切力往粉末材料层的内部区域延伸的风险，减小目标模型因受到剪切力而移位的影响，提高目标模型的打印精度以及成型腔室横截面的利用率。

【技术实现步骤摘要】
3D打印方法、打印装置及存储介质
本申请涉及3D粉末成型
，尤其涉及一种3D打印方法、打印装置及存储介质。
技术介绍
已有3D粉末成型技术中，成型装置包括：供粉缸、铺粉棍、成型腔室和升降部件，成型腔室包括侧壁和支撑板，在3D打印过程中，铺粉棍从供粉缸中推送粉末材料至成型腔室的支撑板上形成一定厚度的粉末材料层，接着使用激光或喷墨打印头按照层打印数据在打印区域中进行照射或喷墨，从而形成目标模型的一层；之后升降部件带动支撑板相对成型腔室的侧壁向下移动一定粉末材料层厚度的距离，铺粉棍进行下一周期的铺粉动作，重复前述目标模型的层形成步骤，最终制造出目标模型。由于支撑板上的粉末材料具有一定的流动性，在升降部件带动支撑板下降的过程中，支撑板上方四周的粉末材料与侧壁之间由于摩擦力、侧壁的平面度或侧壁的垂直度等原因形成剪切力，导致粉末材料在支撑板上具有一定的横向移动，随着成型腔室中目标模型的增高，该剪切力也逐渐增大，最终增大的剪切力导致目标模型的成型位置发生偏移，从而使后续层的形成相对先前层发生偏移，导致形成的目标模型精度降低，甚至需要重新进行打印。现有技术中为了防止剪切力导致目标模型的成型位置发生偏移，通常目标模型轮廓距离侧壁的距离较大，然而该方法降低了成型腔室的横截面的利用率，当打印相同大小的目标模型时需要更大横截面的成型腔室，增大打印装置的体积同时增加打印装置的制造成本。
技术实现思路
本申请提供了一种3D打印方法、打印装置及存储介质，旨在降低由于剪切力引起的目标模型偏移的风险，提高目标模型的打印精度以及成型腔室横截面的利用率。本申请第一方面提供了一种3D打印方法，所述3D打印方法包括：在成型腔室内提供粉末材料形成粉末材料层；在粉末材料层上喷射液体组合物形成目标模型层，在至少部分所述粉末材料层上喷射液体组合物形成阻挡层，其中，所述阻挡层设置于所述目标模型层与所述成型腔室的侧壁之间；重复形成所述粉末材料层、所述目标模型层和/或所述阻挡层，多层所述目标模型层叠加形成目标模型。在一种可能的设计中，在所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成所述目标模型层，在至少部分所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成所述阻挡层时，所述3D打印方法具体包括：在所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成目标模型区域，在至少部分所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成阻挡区域；提供能量至所述粉末材料层，使所述目标模型区域形成所述目标模型层，使所述阻挡区域形成所述阻挡层。在一种可能的设计中，所述能量选自辐射能、热能中至少一种。在一种可能的设计中，至少部分所述阻挡层在层叠方向上间隔分布。在一种可能的设计中，相邻所述阻挡层在所述层叠方向上的最大距离为粉末材料层层厚的整数倍。在一种可能的设计中，相邻所述阻挡层在所述层叠方向上的最小距离大于或等于零。在一种可能的设计中，相邻所述阻挡层在垂直于层叠方向上错位分布。在一种可能的设计中，相邻所述阻挡层在垂直于所述层叠方向的方向上的最小距离大于或等于零。在一种可能的设计中，所述阻挡层位于所述粉末材料层的边缘位置。在一种可能的设计中，所述阻挡区域的单位面积中所述液体组合物的量多于所述目标模型区域的单位面积中所述液体组合物的量。在一种可能的设计中，所述阻挡层为多边形结构。在一种可能的设计中，所述多边形结构的边长为锯齿状结构。在一种可能的设计中，所述阻挡层为网状结构。在一种可能的设计中，所述网状结构为三角形结构。在一种可能的设计中，在所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成所述目标模型区域之前，在所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成铺底层。在一种可能的设计中，所述铺底层与所述阻挡层接触。在一种可能的设计中，所述铺底层包括网格结构，且设置有多层；沿层叠方向，所述铺底层的网格结构的密度逐渐减小。在一种可能的设计中，在打印所述铺底层时，位于底部的所述铺底层单位面积中所述液体组合物的量多于位于上层所述铺底层单位面积中所述液体组合物的量。在一种可能的设计中，在所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成牵引部，所述牵引部的两端与所述目标模型层和所述阻挡层连接。在一种可能的设计中，所述牵引部为网格结构。在一种可能的设计中，所述液体组合物选自光固化材料和热固化材料中至少一种。在一种可能的设计中，所述液体组合物至少部分溶解粉末材料，所述液体组合物包括溶剂、助剂、能量吸收剂材料中的一种或多种。在一种可能的设计中，在所述粉末材料层上喷射所述液体组合物之前，所述3D打印方法还包括，预热所述粉末材料层。本申请第二方面提供了一种打印装置，所述打印装置用于执行上述任一项所述的打印方法，所述打印装置包括：供粉部件，用于提供粉末材料以形成粉末材料层；成型腔室，所述成型腔室设有侧壁和平台，所述平台用于承载所述粉末材料层；液体分配器，用于在所述粉末材料层上喷射液体组合物，以形成目标模型层和/或阻挡层；其中，所述阻挡层位于所述目标模型层与所述侧壁之间。在一种可能的设计中，所述打印装置还包括控制器，所述控制器用于控制所述液体分配器在所述粉末材料层上喷射所述液体组合物以形成所述目标模型层，并用于控制所述液体分配器在至少部分所述粉末材料层上喷射所述液体组合物形成所述阻挡层。在一种可能的设计中，所述打印装置还包括能量发生器，用于提供能量至所述粉末材料层，使喷射于所述粉末材料层的所述液体组合物形成所述目标模型层和/或所述阻挡层。在一种可能的设计中，所述打印装置还包括加热部件，用于给所述粉末材料层预热。在一种可能的设计中，所述加热部件包括加热灯、加热板、加热片、加热丝中的至少一种。在一种可能的设计中，所述打印装置还包括第一升降机构和第二升降机构，所述第一升降机构能够驱动所述平台下降或上升，所述第二升降机构能够驱动所述供粉部件上升或下降。在一种可能的设计中，所述能量发生器包括UV-LED灯、红外辐射灯、激光中至少一种。本申请第三方面提供了一种存储介质，所述存储介质存储有指令，所述指令用于控制所述打印装置执行上述任一项所述的3D打印方法。本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果。本申请提供了一种3D打印方法、打印装置及存储介质，在目标模型成型过程中，在至少部分粉末材料层的非目标模型层的部分喷射液体组合物形成阻挡层，阻挡层在层叠方向将成型腔室中的粉末材料分成了多段，由此削减了成型腔室中粉末材料与侧壁之间的剪切力，降低了剪切力往粉末材料层的内部区域延伸的风险，减小目标模型因受到剪切力而移位的影响，提高目标模型的打印精度以及成型腔室横截面的利用率。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。附图说明图1为本申请实施例中目标模型打印过程的一横截面示意图；图2为本申请又一实施例中目标模型打印过程的一横截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印方法，其特征在于，所述3D打印方法包括：/n在成型腔室(61)内提供粉末材料形成粉末材料层(1)；/n在粉末材料层(1)上喷射液体组合物形成目标模型层(2)，在至少部分所述粉末材料层(1)上喷射液体组合物形成阻挡层(3)，其中，所述阻挡层(3)设置于所述目标模型层(2)与所述成型腔室(61)的侧壁(611)之间；/n重复形成所述粉末材料层(1)、所述目标模型层(2)和/或所述阻挡层(3)，多层所述目标模型层(2)叠加形成目标模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印方法，其特征在于，所述3D打印方法包括：
在成型腔室(61)内提供粉末材料形成粉末材料层(1)；
在粉末材料层(1)上喷射液体组合物形成目标模型层(2)，在至少部分所述粉末材料层(1)上喷射液体组合物形成阻挡层(3)，其中，所述阻挡层(3)设置于所述目标模型层(2)与所述成型腔室(61)的侧壁(611)之间；
重复形成所述粉末材料层(1)、所述目标模型层(2)和/或所述阻挡层(3)，多层所述目标模型层(2)叠加形成目标模型。


2.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，在所述粉末材料层(1)上喷射所述液体组合物形成所述目标模型层(2)，在至少部分所述粉末材料层(1)上喷射所述液体组合物形成所述阻挡层(3)时，所述3D打印方法具体包括：在所述粉末材料层(1)上喷射所述液体组合物形成目标模型区域，在至少部分所述粉末材料层(1)上喷射所述液体组合物形成阻挡区域；
提供能量至所述粉末材料层(1)，使所述目标模型区域形成所述目标模型层(2)，使所述阻挡区域形成所述阻挡层(3)。


3.根据权利要求2所述的3D打印方法，其特征在于，所述能量选自辐射能、热能中至少一种。


4.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，至少部分所述阻挡层(3)在层叠方向上间隔分布。


5.根据权利要求4所述的3D打印方法，其特征在于，相邻所述阻挡层(3)在所述层叠方向上的最大距离为粉末材料层(1)层厚的整数倍。


6.根据权利要求4所述的3D打印方法，其特征在于，相邻所述阻挡层(3)在所述层叠方向上的最小距离大于或等于零。


7.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，相邻所述阻挡层(3)在垂直于层叠方向上错位分布。


8.根据权利要求7所述的3D打印方法，其特征在于，相邻所述阻挡层(3)在垂直于所述层叠方向的方向上的最小距离大于或等于零。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的3D打印方法，其特征在于，所述阻挡层(3)位于所述粉末材料层(1)的边缘位置。


10.根据权利要求1～8中任一项所述的3D打印方法，其特征在于，所述阻挡区域的单位面积中所述液体组合物的量多于所述目标模型区域的单位面积中所述液体组合物的量。


11.根据权利要求1～8中任一项所述的3D打印方法，其特征在于，所述阻挡层(3)为多边形结构。


12.根据权利要求11所述的3D打印方法，其特征在于，所述多边形结构的边长为锯齿状结构。


13.根据权利要求11所述的3D打印方法，其特征在于，所述阻挡层为网状结构。


14.根据权利要求13所述的3D打印方法，其特征在于，所述网状结构为三角形结构。


15.根据权利要求1～8中任一项所述的3D打印方法，其特征在于，在所述粉末材料层(1)上喷射所述液体组合物形成所述目标模型区域之前，在所述粉末材料层(1)上喷射所述液体组合物形成铺底层(4)。


16.根据权利要求15所述的3D打印方法，其特征在于，所述铺底层(4)与所述阻挡层(3)接触。


17.根据权利要求15所述的3D打印方法，其特征在于，所述铺底层(4)包括网格结构，且设置有多层；
沿层叠方向，所述铺底层(4)的网格结构的密度逐渐减小。


18.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊中，蒋韦，
申请(专利权)人：珠海赛纳三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44