[发明专利]一种FDM打印方法及FDM打印机

说明书

本发明提供了一种FDM打印方法及FDM打印机，具体涉及到附加制造领域，该FDM打印方法包括：解析模型得到基础打印代码，基于所述基础打印代码控制FDM打印机中的热熔挤压头在工作平台上逐层打印所述模型；当所述热熔挤压头的竖向坐标变化且所述热熔挤压头打印的打印层数i大于预设层数n时，触发执行一次修补作业；所述修补作业包括：获取已知数据；获取未知数据；修补判断；修补文件生成；修补设备驱动。该FDM打印方法在原FDM打印方法的基础上补充了实时的台阶缝隙修补作业，以对模型的打印实体进行修复，可使模型的打印实体表面更为光滑，以加快模型表面后处理工艺的速度，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及附加制造领域，具体涉及到一种FDM打印方法及FDM打印机。

背景技术

熔融沉积成型（Fused Deposition Modelling, FDM）是上世纪八十年代末，由美国Stratasys公司的斯科特·克伦普（Scott Crump）发明的技术，是继光固化快速成型（SLA）和叠层实体快速成型工艺（LOM）后的另一种应用比较广泛的3D打印技术。

FDM的工作原理为将丝状的热塑性材料通过喷头加热熔化，喷头底部带有微细喷嘴，在程序控制下，喷头根据3D模型的数据移动到指定位置，将熔化状态下的液体材料挤喷出来并最终凝固；材料被喷出后沉积在前一层已固化的材料上，通过材料逐层堆积形成最终的成品。

附图图1示出了现有的FDM打印的模型边缘局部放大剖面示意图，由于成型的机理限制，通过FDM打印的打印实体100边缘容易出现由于分层沉积而产生的台阶缝隙200，使得模型的表面不光滑，因此，FDM打印的打印实体100一般还需要通过复杂的表面后处理工艺才能获得所需的模型。

具体的，根据实际经验统计发现，通过FDM打印得到的模型的台阶缝隙凹陷程度越小，其模型表面后处理工艺作业越为快速，因此，有必要对现有FDM打印方法进行改进，以提高生产效率。

发明内容

本发明提供了一种FDM打印方法及FDM打印机，该FDM打印方法在原FDM打印方法的基础上补充了实时的台阶缝隙修补作业，以对模型的打印实体的台阶缝隙进行修复，可使模型的打印实体表面更为光滑，以加快模型表面后处理工艺的速度，提高生产效率。

相应的，本发明提供了一种FDM打印方法，包括：

解析模型得到基础打印代码，所述基础打印代码包括依序设置的主体代码和补充代码，所述主体代码基于FDM打印机的打印驱动生成，所述补充代码为驱动热熔挤压头逐层位移n-1层的代码，所述基础打印代码中的热熔挤压头的位移总层数为K，K为大于n的整数，n为大于或等于2的整数；

基于所述基础打印代码控制FDM打印机中的热熔挤压头在加工平台上加工所述模型；

当所述热熔挤压头的竖向坐标变化且所述热熔挤压头打印的打印层数i大于预设层数n时，触发执行一次修补作业，i=1，2，……，K；

所述修补作业包括：

获取已知数据：从所述基础打印代码中获取第i-n层打印实体的竖向坐标z1、获取所述模型在竖向坐标z1的模型轮廓，并获取所述模型轮廓在预设侧向视角的横向尺寸a1；

获取未知数据：通过外部检测设备在所述预设侧向视角捕捉所述打印实体在竖向坐标z1的横向尺寸a2；

修补判断：若a1=a2，中止所述修补作业，若a1≠a2，继续执行所述修补作业；

修补文件生成：基于a1与a2的差值等比例缩放所述模型轮廓并得到修补轨迹，通过与修补设备相适配的驱动程序生成包括竖向坐标z1和所述修补轨迹的修补文件；

修补设备驱动：通过所述修补文件驱动所述修补设备动作，使所述修补设备对打印实体在竖向坐标z1上的外表面进行FDM修补作业。

可选地实施方式，所述外部检测设备包括基于检测驱动组件驱动运动的测量光幕。

可选地实施方式，所述修补设备包括基于修补驱动组件驱动运动的修补热熔挤压头。