[发明专利]一种分区域填充打印的FDM打印方法

说明书

本发明涉及增材制造技术领域内一种分区域填充打印的FDM打印方法，包括如下步骤：三维建模待打印的产品模型、对三维模型进行切片分层、切片后根据产品结构产品表皮层对应的各切片层按实体填充打印工艺进行FDM打印，除表皮层外的各切片单层的打印区域分为表皮区、过渡区和支撑区，所述过渡区为表皮区和支撑区的过渡连接区；分别设置表皮区、过渡区和支撑区的填充工艺，最后FDM打印机逐层识别每个切片层的各打印区域并按各区域的填充打印工艺进行产品的FDM打印。本发明的打印方法，将除表皮层的各切片层分区域，并根据产品对各区域的不同的质量和功能要求分别设计不同的填充打印工艺，从而实现分区域填充，以优化填充打印区域，保证产品质量的同时，降低成本，提高效率。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及一种适用于大型产品的FDM填充打印的工艺。

背景技术

熔融沉积增材制造技术在目前的工业制造方面已经取得了很大的成绩。FDM成型技术主要依靠打印头和打印平台的移动实现三维立体模型的构建。在整个熔融沉积成型过程中，线材扮演着至关重要的角色，FDM设备将材料在半流体状态时挤压出来，材料瞬时凝固成有轮廓的薄层，层层堆积形成整个三维零件。其优点在于尺寸精度稳定，使用寿命长，制作周期短，目前已逐步开始在铸造行业中应用。

目前FDM技术打印不同填充工艺产品时，所采用的方法是先打印产品的轮廓部分，然后打印产品轮廓间的内部填充区域，并且每个内部填充区域使用相同的填充方案。但就实际产品而言，根据产品质量和功能需求，不同区域需要采用不同的填充方案，如轮廓部分需要高强度和高密致度，以满足产品的硬度和表面质量要求；又如产品加工性能需求，不同的区域需要采用不同的原材料等。以上同样的填充工艺则无法满足此类产品的需求。

发明内容

本发明针对现有技术中FDM打印时填充区域打印工艺的不足，提供一种分区域填充打印的FDM打印方法，以根据产品结构和质量要求对FDM打印产品的内部进行分区域按不同的路径进行填充打印，提高打印效率，保证产品质量要求的同时提高材料利用率。

本发明的目的是这样实现的，一种分区域填充打印的FDM打印方法，包括如下步骤：三维建模待打印的产品模型、对三维模型进行切片分层、切片后根据产品结构，产品的表皮层对应的各切片层按实体填充打印工艺进行FDM打印，除表皮层外的各切片单层的打印区域分为表皮区、过渡区和支撑区，所述过渡区为表皮区和支撑区的过渡连接区；分别设置表皮区、过渡区和支撑区的填充工艺，最后FDM打印机逐层识别每个切片层的各打印区域并按各区域的填充打印工艺进行产品的FDM打印。

本发明的FDM打印方法，将除表皮层的各切片层分表皮区、过渡区和支撑区，并根据产品对各区域的不同的质量和功能要求分别设计不同的填充打印工艺，从而实现分区域填充，以优化填充打印区域，对于质量要求较高的打印区可以设置精密细致的填充打印工艺，对于内部区域可以设置简单快速的填充工艺方案，保证产品质量的同时，降低成本，提高效率。

为保证产品各区域的质量要求，所述表皮区的填充工艺为实体填充工艺，所述支撑区为网格式填充工艺，所述过渡区从表面区向支撑区或从支撑区向表皮区线径和线间距逐层递增或递减的渐变填充打印区。

为保证表皮层的质量要求，所述表皮区填充打印工艺为打印头沿表皮区的轮廓进行线性往复循环的实体打印。

进一步地，所述表皮区打印时打印头的出料线径小于或等于1mm，相邻线径间距小于或等于0.1mm。