基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法与流程

本发明属于3d打印，具体是指基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法。

背景技术：

1、3d打印(3dp)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，常见的3d打印有很多种类，如光固化技术、熔积成型、激光烧结等，其中的熔积成型，也叫熔融层积成型技术，是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层，直至形成整个实体造型。优势在于制造简单，成本低廉，速度相对更快，能够通过更改出料口大小，改变打印层高和出丝结构来改变打印塑速率，以便用于更多领域，由于出料结构简单，难以精确控制出料形态与成型效果，同时温度对于熔融层积成型技术效果影响非常大，熔融层积成型技术大部分用于制造表面完整一体的部件，有的产品需要增加塑体表面透气性时，熔融层积成型技术较难实现，往往都是在成型之后，通过后加工的方式，增设透气孔，这种方法增加工序，对于成型复杂的部件，加工困难，且需要繁琐的后处理打磨，基于此，采用基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法即可解决上述技术问题。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，解决了通过塑形弹性形变产生自动拉丝成透气网眼，增强塑体表面透气性，在满足支具透气性的同时，又能减少后处理工序。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，包括利用3d打印机将塑性材料按照预定的3d打印轨迹路径进行挤出的过程，其特征在于：将已预加热到预定温度的塑性材料，在打印机的打印平台上沿着预定的3d打印轨迹路径，通过3d打印机的喷嘴按照预定的挤出倍率及移动速率挤出，形成一定厚度的且表面透气的产品；

3、所述3d打印轨迹路径沿着塑体主体表面设置，设置所述3d打印轨迹路径包括以下操作：

4、操作一，设定用于在塑体表面水平打印的走位路径，所述走位路径通过指定走位路径的走位点进行设定，所述走位点用于设定走位路径的端点及断开点；

5、操作二，设定用于调整的走位路径高度的升降路径，所述升降路径为从上一路径的终止点基于纵向沿着塑体主体表面路径，朝着远离平台及从上一路径的终止点的方向移动至下一路径的初始点的路径；

6、进一步地，设定所述走位路径包括设定封闭路径和断开路径，设定的所述封闭路径为塑体主体一侧端点作为起始点，以平行于打印平台的平面并沿着塑体主体表面路径完整的移动至塑体主体上另一端点；

7、设定的所述断开路径为在平行于打印平台的塑体主体上的一平面内，塑体主体表面在该平面上两侧端点中间不连续的形成断开状态的路径。

8、进一步地，所述塑性材料在设定的移动速率下沿着设定的断开路径形成呈锥形状且连续不断裂状拉丝；

9、设定的所述断开路径与3d打印机的喷嘴直径关系为：

10、k＝(e)x(d)

11、其中，k，断开路径；3d打印机的喷嘴直径为(d)，断开路径k与喷嘴直径(d)之间的比例因子为(e)；

12、设定的移动速率与喷嘴直径之间的关系为：

13、y＝(g)x(k)x(d)

14、其中，y，移动速率；3d打印机的喷嘴直径为(d)，移动速率与喷嘴直径和断开路径之间的比例因子为(g)。

15、进一步地，设定的所述升降路径与喷嘴直径之间的关系为：

16、h＝d2/t且h＝(c)x(d)

17、其中，h；升降路径；t：打印厚度；3d打印机的喷嘴直径为(d)；升降路径与喷嘴直径之间的比例因子为(c)；

18、进一步地，设定的所述挤出倍率与喷嘴直径之间的关系为：

19、v＝(b)x(d)

20、其中，v，3d打印机喷嘴的挤出倍率；3d打印机的喷嘴直径为(d)；挤出倍率与喷嘴直径之间的比例因子为(b)。

21、进一步地，所述预定温度高于塑性材料熔融温度并低于塑性材料降解温度，在打印前，将塑性材料以及3d打印机的打印平台分别加热到预定的温度。

22、进一步地，所述挤出倍率与喷嘴直径之间的比例因子的数值设于0.3至0.5之间。

23、进一步地，所述升降路径与喷嘴直径之间的比例因子的数值设于0.33至0.67之间。

24、进一步地，所述断开路径k与喷嘴直径(d)之间的比例因子的数值设于1.6至4.15之间。

25、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：在3d打印的过程中，挤出倍率控制着喷头挤出量，保障塑件表面成型均匀；打印平台温度控制着塑性材料的成型性能，使塑性材料能够完全熔融又不会破坏材料原本的性能，在不影响正常打印路径的同时，也增加塑体表面的透气性，避免了后处理加工工序，增加了产品的适用范围。

技术特征：

1.基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，包括利用3d打印机将塑性材料按照塑体主体表面所预定的3d打印轨迹路径进行挤出的过程，其特征在于：将预加热到预定温度的塑性材料，在3d打印机的打印平台上沿着预定的3d打印轨迹路径，通过3d打印机的喷嘴按照预定的挤出倍率及移动速率挤出，形成一定厚度的且表面透气的产品。

2.根据权利要求1所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：所述3d打印轨迹路径沿着塑体主体表面设置，设置所述3d打印轨迹路径包括以下操作：

3.根据权利要求2所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：设定所述走位路径包括设定封闭路径和断开路径，设定的所述封闭路径为塑体主体一侧端点作为起始点，以平行于打印平台的平面并沿着塑体主体表面路径完整的移动至塑体主体上另一端点；设定的所述断开路径为在平行于打印平台的塑体主体上的一平面内，塑体主体表面在该平面上两侧端点中间不连续的形成断开状态的路径。

4.根据权利要求3所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：所述塑性材料在设定的移动速率下沿着设定的断开路径形成呈锥形状且连续不断裂状拉丝；

5.根据权利要求2所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：设定的所述升降路径与喷嘴直径之间的关系为：

6.根据权利要求1所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：设定的所述挤出倍率与喷嘴直径之间的关系为：

7.根据权利要求1所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：所述预定温度高于塑性材料熔融温度并低于塑性材料降解温度，在打印前，将塑性材料以及3d打印机的打印平台分别加热到预定的温度。

8.根据权利要求4所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：所述断开路径k与喷嘴直径(d)之间的比例因子的数值设于1.6至4.15之间。

9.根据权利要求5所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：所述升降路径与喷嘴直径之间的比例因子的数值设于0.33至0.67之间。

10.根据权利要求6所述的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，其特征在于：所述挤出倍率与喷嘴直径之间的比例因子的数值设于0.3至0.5之间。

技术总结本发明公开的基于塑性弹性形变的增强塑体表面透气性处理方法，包括利用3D打印机将塑性材料按照预定的3D打印轨迹路径进行挤出的过程，其特征在于：将已预加热到预定温度的塑性材料，在打印机的打印平台上沿着预定的3D打印轨迹路径，通过3D打印机的喷嘴按照预定的挤出倍率及移动速率挤出，形成一定厚度的且表面透气的产品。本发明属于3D打印技术领域，具体是在3D打印的过程中，挤出倍率控制着喷头挤出量，保障塑件表面成型均匀；打印平台温度控制着塑性材料的成型性能，使塑性材料能够完全熔融又不会破坏材料原本的性能，在不影响正常打印路径的同时，也增加塑体表面的透气性，避免了后处理加工工序，增加了产品的适用范围的处理方法。技术研发人员：邵漠宇,陈凯,张潇,顾泽敏,王晶,冯慧,王克受保护的技术使用者：徐州必晟智能感知技术研究有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9