本發(fā)明屬于3d打印，具體是指基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法。

背景技術(shù)：

1、3d打印(3dp)即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，常見的3d打印有很多種類，如光固化技術(shù)、熔積成型、激光燒結(jié)等，其中的熔積成型，也叫熔融層積成型技術(shù)，是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來，同時(shí)三維噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機(jī)器工作臺下降一個(gè)高度(即分層厚度)再成型下一層，直至形成整個(gè)實(shí)體造型。優(yōu)勢在于制造簡單，成本低廉，速度相對更快，能夠通過更改出料口大小，改變打印層高和出絲結(jié)構(gòu)來改變打印塑速率，以便用于更多領(lǐng)域，由于出料結(jié)構(gòu)簡單，難以精確控制出料形態(tài)與成型效果，同時(shí)溫度對于熔融層積成型技術(shù)效果影響非常大，熔融層積成型技術(shù)大部分用于制造表面完整一體的部件，有的產(chǎn)品需要增加塑體表面透氣性時(shí)，熔融層積成型技術(shù)較難實(shí)現(xiàn)，往往都是在成型之后，通過后加工的方式，增設(shè)透氣孔，這種方法增加工序，對于成型復(fù)雜的部件，加工困難，且需要繁瑣的后處理打磨，基于此，采用基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法即可解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，解決了通過塑形彈性形變產(chǎn)生自動(dòng)拉絲成透氣網(wǎng)眼，增強(qiáng)塑體表面透氣性，在滿足支具透氣性的同時(shí)，又能減少后處理工序。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提出基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，包括利用3d打印機(jī)將塑性材料按照預(yù)定的3d打印軌跡路徑進(jìn)行擠出的過程，其特征在于：將已預(yù)加熱到預(yù)定溫度的塑性材料，在打印機(jī)的打印平臺上沿著預(yù)定的3d打印軌跡路徑，通過3d打印機(jī)的噴嘴按照預(yù)定的擠出倍率及移動(dòng)速率擠出，形成一定厚度的且表面透氣的產(chǎn)品；

3、所述3d打印軌跡路徑沿著塑體主體表面設(shè)置，設(shè)置所述3d打印軌跡路徑包括以下操作：

4、操作一，設(shè)定用于在塑體表面水平打印的走位路徑，所述走位路徑通過指定走位路徑的走位點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定，所述走位點(diǎn)用于設(shè)定走位路徑的端點(diǎn)及斷開點(diǎn)；

5、操作二，設(shè)定用于調(diào)整的走位路徑高度的升降路徑，所述升降路徑為從上一路徑的終止點(diǎn)基于縱向沿著塑體主體表面路徑，朝著遠(yuǎn)離平臺及從上一路徑的終止點(diǎn)的方向移動(dòng)至下一路徑的初始點(diǎn)的路徑；

6、進(jìn)一步地，設(shè)定所述走位路徑包括設(shè)定封閉路徑和斷開路徑，設(shè)定的所述封閉路徑為塑體主體一側(cè)端點(diǎn)作為起始點(diǎn)，以平行于打印平臺的平面并沿著塑體主體表面路徑完整的移動(dòng)至塑體主體上另一端點(diǎn)；

7、設(shè)定的所述斷開路徑為在平行于打印平臺的塑體主體上的一平面內(nèi)，塑體主體表面在該平面上兩側(cè)端點(diǎn)中間不連續(xù)的形成斷開狀態(tài)的路徑。

8、進(jìn)一步地，所述塑性材料在設(shè)定的移動(dòng)速率下沿著設(shè)定的斷開路徑形成呈錐形狀且連續(xù)不斷裂狀拉絲；

9、設(shè)定的所述斷開路徑與3d打印機(jī)的噴嘴直徑關(guān)系為：

10、k＝(e)x(d)

11、其中，k，斷開路徑；3d打印機(jī)的噴嘴直徑為(d)，斷開路徑k與噴嘴直徑(d)之間的比例因子為(e)；

12、設(shè)定的移動(dòng)速率與噴嘴直徑之間的關(guān)系為：

13、y＝(g)x(k)x(d)

14、其中，y，移動(dòng)速率；3d打印機(jī)的噴嘴直徑為(d)，移動(dòng)速率與噴嘴直徑和斷開路徑之間的比例因子為(g)。

15、進(jìn)一步地，設(shè)定的所述升降路徑與噴嘴直徑之間的關(guān)系為：

16、h＝d2/t且h＝(c)x(d)

17、其中，h；升降路徑；t：打印厚度；3d打印機(jī)的噴嘴直徑為(d)；升降路徑與噴嘴直徑之間的比例因子為(c)；

18、進(jìn)一步地，設(shè)定的所述擠出倍率與噴嘴直徑之間的關(guān)系為：

19、v＝(b)x(d)

20、其中，v，3d打印機(jī)噴嘴的擠出倍率；3d打印機(jī)的噴嘴直徑為(d)；擠出倍率與噴嘴直徑之間的比例因子為(b)。

21、進(jìn)一步地，所述預(yù)定溫度高于塑性材料熔融溫度并低于塑性材料降解溫度，在打印前，將塑性材料以及3d打印機(jī)的打印平臺分別加熱到預(yù)定的溫度。

22、進(jìn)一步地，所述擠出倍率與噴嘴直徑之間的比例因子的數(shù)值設(shè)于0.3至0.5之間。

23、進(jìn)一步地，所述升降路徑與噴嘴直徑之間的比例因子的數(shù)值設(shè)于0.33至0.67之間。

24、進(jìn)一步地，所述斷開路徑k與噴嘴直徑(d)之間的比例因子的數(shù)值設(shè)于1.6至4.15之間。

25、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下：在3d打印的過程中，擠出倍率控制著噴頭擠出量，保障塑件表面成型均勻；打印平臺溫度控制著塑性材料的成型性能，使塑性材料能夠完全熔融又不會破壞材料原本的性能，在不影響正常打印路徑的同時(shí)，也增加塑體表面的透氣性，避免了后處理加工工序，增加了產(chǎn)品的適用范圍。

技術(shù)特征：

1.基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，包括利用3d打印機(jī)將塑性材料按照塑體主體表面所預(yù)定的3d打印軌跡路徑進(jìn)行擠出的過程，其特征在于：將預(yù)加熱到預(yù)定溫度的塑性材料，在3d打印機(jī)的打印平臺上沿著預(yù)定的3d打印軌跡路徑，通過3d打印機(jī)的噴嘴按照預(yù)定的擠出倍率及移動(dòng)速率擠出，形成一定厚度的且表面透氣的產(chǎn)品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：所述3d打印軌跡路徑沿著塑體主體表面設(shè)置，設(shè)置所述3d打印軌跡路徑包括以下操作：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：設(shè)定所述走位路徑包括設(shè)定封閉路徑和斷開路徑，設(shè)定的所述封閉路徑為塑體主體一側(cè)端點(diǎn)作為起始點(diǎn)，以平行于打印平臺的平面并沿著塑體主體表面路徑完整的移動(dòng)至塑體主體上另一端點(diǎn)；設(shè)定的所述斷開路徑為在平行于打印平臺的塑體主體上的一平面內(nèi)，塑體主體表面在該平面上兩側(cè)端點(diǎn)中間不連續(xù)的形成斷開狀態(tài)的路徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：所述塑性材料在設(shè)定的移動(dòng)速率下沿著設(shè)定的斷開路徑形成呈錐形狀且連續(xù)不斷裂狀拉絲；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：設(shè)定的所述升降路徑與噴嘴直徑之間的關(guān)系為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：設(shè)定的所述擠出倍率與噴嘴直徑之間的關(guān)系為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：所述預(yù)定溫度高于塑性材料熔融溫度并低于塑性材料降解溫度，在打印前，將塑性材料以及3d打印機(jī)的打印平臺分別加熱到預(yù)定的溫度。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：所述斷開路徑k與噴嘴直徑(d)之間的比例因子的數(shù)值設(shè)于1.6至4.15之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：所述升降路徑與噴嘴直徑之間的比例因子的數(shù)值設(shè)于0.33至0.67之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，其特征在于：所述擠出倍率與噴嘴直徑之間的比例因子的數(shù)值設(shè)于0.3至0.5之間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開的基于塑性彈性形變的增強(qiáng)塑體表面透氣性處理方法，包括利用3D打印機(jī)將塑性材料按照預(yù)定的3D打印軌跡路徑進(jìn)行擠出的過程，其特征在于：將已預(yù)加熱到預(yù)定溫度的塑性材料，在打印機(jī)的打印平臺上沿著預(yù)定的3D打印軌跡路徑，通過3D打印機(jī)的噴嘴按照預(yù)定的擠出倍率及移動(dòng)速率擠出，形成一定厚度的且表面透氣的產(chǎn)品。本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體是在3D打印的過程中，擠出倍率控制著噴頭擠出量，保障塑件表面成型均勻；打印平臺溫度控制著塑性材料的成型性能，使塑性材料能夠完全熔融又不會破壞材料原本的性能，在不影響正常打印路徑的同時(shí)，也增加塑體表面的透氣性，避免了后處理加工工序，增加了產(chǎn)品的適用范圍的處理方法。

技術(shù)研發(fā)人員：邵漠宇,陳凱,張瀟,顧澤敏,王晶,馮慧,王克
受保護(hù)的技術(shù)使用者：徐州必晟智能感知技術(shù)研究有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9