[发明专利]一种3D打印系统及基于其的3D打印方法

权利要求书

1.一种3D打印系统，包括材料单元货架、材料处理单元、材料搬运和连接单元、产品成型单元以及工控机单元，所述材料单元货架、材料处理单元、材料搬运和连接单元、产品成型单元以及工控机单元之间电连接，其特征在于，所述材料单元货架中的材料单元是预制材料单元。

2.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述预制材料单元具有可控立体结构。

3.根据权利要求2所述的3D打印系统，其特征在于，所述可控立体结构是球体、正方体、长方体、三角形体、圆柱体或瓦形体中的至少一种。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的3D打印系统，其特征在于，所述预制材料单元的空间尺寸范围是0.1mm至1mm。

5.根据权利要求2至3中任一项所述的3D打印系统，其特征在于，所述预制材料单元使用的材料是单一材料或复合材料中的至少一种。

6.根据权利要求2至3中任一项所述的3D打印系统，其特征在于，所述预制材料单元由单一立体结构、单一空间尺寸、单一材料组成。

7.根据权利要求2至3中任一项所述的3D打印系统，其特征在于，所述预制材料单元由不同立体结构、不同空间尺寸、不同材料组成。

8.一种使用权利要求1所述的3D打印系统进行的3D打印方法，所述方法包括以下步骤：

第一步：对待打印的产品进行数字建模，基于预制材料单元进行离散切割；

第二步：根据工控机输出的信号对所述预制材料单元进行输出管理，驱动机械手抓取一个预制材料单元，放置在产品成型单元的指定位置；

第三步：根据工控机输出的信号对所述预制材料单元之间进行逐次连接管理，驱动材料搬运和连接单元工作，将下一个预制材料单元与第一步中放置的预制材料单元连接；

第四步：根据工控机输出的信号对所述产品成型单元的相对位移或升降位移进行管理；

第五步：重复上述过程，获得3D打印的产品。

9.根据权利要求8所述的3D打印方法，其特征在于，所述预制材料单元连接方式包括但不限于粘接、焊接、铆接、螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，所述粘接包括但不限于：水泥粘接、树脂粘接、混合粘接；所述焊接包括但不限于：电弧焊接、保护气氛氩弧焊接、激光焊接、电子束焊接、热熔焊接、超声焊接；所述铆接包括但不限于：直进/偏转铆接、斜插/旋转铆接、三体/多体铆接。