[发明专利]一种用高粘度材料进行三维打印的随形制作方法

说明书

本发明公开了一种用高粘度材料进行三维打印的随形制作方法，利用三维设计软件设计零件和支撑该零件的基底的三维模型，然后将零件和支撑该零件的基底的三维模型数据导入切片软件中，再将零件和支撑该零件的基底的多个切片数据导入3D打印设备中，激光顺序扫描高粘度材料，直至打印完成，最后去除基底，最终得到零件，间隙与待制作的零件易于分离，不会在零件表面留下任何痕迹。本发明为3D打印技术制作具有复杂底面结构零件提供了一种非接触式支撑的方法，在三维制造领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种用高粘度材料进行三维打印的随形制作方法，也适用于陶瓷等高粘度材料三维打印技术。

背景技术

三维打印技术是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过激光打印多层的粘合材料来制造三维的物体。该技术成型精度高，极大的缩短产品的研制周期，提高生产率、降低生产成本，提高企业的竞争力。同时，3D打印技术还能打印出一些传统生产技术无法制造出的内腔以及外形，简化整个生产流程，具有快速高效等特点。

三维打印技术可以运用的材料众多，其中SLA、FDM、SLM、SLS和EBSM等成型工艺为防止热应力影响发生翘曲变形，也为了防止表面张力影响产生球化或下沉脱落，这些工艺均要求在成型零件的悬垂面添加支撑，保证成型的顺利进行。

3D打印过程中需要通过支撑结构对零件进行支撑，支撑结构要求既要求支撑能全面考虑到零件的悬垂面，有一定的强度，不会因为热应力影响而断裂，也要求加工结束后方便去除支撑结构，去除支撑结构时不会破坏零件的结构；减少支撑结构后处理时间，提高支撑面的表面质量。

目前3D打印工艺常用的支撑结构氛围薄壁支撑和实体支撑两大类，其中薄壁支撑包括点支撑、线支撑、块状支撑和网状支撑等，这一类支撑结构对于零件悬垂面的覆盖较完整，但是强度较低，容易收热应力影响而断裂，造成成型失败，而且后续支撑结构的去除时间较长，精细结构添加了薄壁支撑后，去除很困难。其中实体支撑主要有雏形支撑和加厚度的块状支撑，这类支撑结构强度较大，不容易断裂，但是支撑结构的成型时间长，会消耗较多的粉末，后续去除困难。如图1所示，一种陶瓷义齿，因接触零件的表面，去除支撑后，对零件表面破坏较大。

中国专利2016214673815公开一种树形支撑结构，该支撑结构的树枝部分呈轴对称结构，并且均为圆柱形。圆柱形的树枝不但增大了与零件的接触面积，而且因圆柱的直径较粗且一致，在去除支撑结构时树枝不易折断，或未在预定部位折断，容易对零件造成损伤，也增加了后续的零件表面处理。

发明内容

为解决上述技术问题，我们提出了一种用高粘度材料进行三维打印的随形制作方法，避免了零件表面损伤的发生。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用高粘度材料进行三维打印的随形制作方法，其包括如下步骤：

步骤一，利用三维设计软件设计零件和支撑该零件的基底的三维模型，得到零件和支撑该零件的基底的三维模型数据，其中，所述基底和所述零件之间还设有特定厚度的间隙，且所述基底的上表面与所述零件的下表面形貌互补；

步骤二，将上述得到的零件和支撑该零件的基底的三维模型数据导入切片软件中，得到零件和支撑该零件的基底的多个切片数据；

步骤三，将零件和支撑该零件的基底的多个切片数据导入3D打印设备中，激光顺序扫描高粘度材料，直至打印完成，得到零件和基底，其中，所述零件和基底在激光辐照下形成固态的零件和基底，所述间隙不接受激光辐照维持高粘度材料原本性状；

步骤四，去除基底，最终得到零件。

进一步的，所述基底由随形支撑构成，用于零件的底部支撑。

进一步的，所述基底的大小可根据打印零件底面的形貌进行调整。