[发明专利]多相材料零件的成型方法

权利要求书

1、一种多相材料零件的成型方法，其步骤如下：

a.建立物体的计算机三维CAD模型，根据成型件的材料分布特征，对三维CAD模型进行上色处理；

b.将上过色的三维CAD模型进行离散化切片分层处理，得到含有材料信息与结构信息的一系列二维切片；

c.将各切片的结构信息转化成相应的数控加工程序，将各切片的材料信息与各微型喷嘴相对应以控制喷嘴的开/关，通过数控运动和喷嘴开/关实现每个分层成型材料的精确堆积；

d.待一层堆积完成后，工作台运动一个层厚距离，在相应层的数控加工程序控制下，各微型喷嘴按上述方法完成该层材料的微滴堆积；

e.在每层的未被喷射的区域喷射支撑材料填充，作为支撑；

f.层层粘结叠加，最终制造出设计的含有多相材料的三维物体；

g.去除每层填充的支撑材料，即获得与计算机实体模型相对应的含有多相材料的三维成型件。

2、根据权利要求1所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：所述对三维CAD模型进行上色处理是：

a.根据制作的零件的材料分布要求，用某个特定的色彩来表示或对应零件的某相材料；

b.对于含有多种或多相材料的零件而言，用色彩分布函数来表示或对应零件的材料分布特征；

3、根据权利要求1或2所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：所述三维CAD模型进行上色处理可以采取以下一种或几种方式：

a.直接对三维造型软件设计的三维CAD模型进行上色；

b.把三维CAD模型转换为VRML、PLY/ZCP或WRL数据格式后进行上色；

c.把三维CAD模型转化为STL格式后上色；

d.直接对三维CAD模型上色后，再把上过色的模型转换为VRML、PLY/ZCP、WRL或STL数据格式。

4、根据权利要求1或2所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：对三维CAD模型的上色方法采用以下的一种或几种组合：

a.通过各类文本编辑软件打开该数据文件，在该文件内增加或修改相应的色彩信息进行上色；

b.把三维CAD模型进行格式转换，再进行切片分层，对所获得的切片进行上色；

c.在设计软件环境下，对三维CAD模型进行上色。

5、根据权利要求1或2所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：所述的对三维CAD模型的上色处理方法是，通过把三维CAD模型转换为STL格式后，在软件环境下采用以下的一种或几种方法组合上色：

a.单个面片上色；

b.CAD模型壳体表面上色；

c.CAD模型每个实体部分上色；

d.通过鼠标拖曳窗口上色；

e.自动上色。

6、根据权利要求1或2所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：所述的对三维CAD模型的上色处理，对于零件某一个或几个局部特征或整体中同时含有多种或多相材料的情形，可以采用贴图方式进行色彩渗透的方法完成上色处理；所述贴图方式就是把通过其他软件或方法所获得的零件的材料分布图形或图像，在软件环境下，映像至三维CAD实体模型的表面，并指定色彩渗透或材料渗透深度。

7、根据权利要求1所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：所述的成型材料为：

a.低熔点合金、脂类材料、各类蜡、各种热塑性塑料等，在喷射之前加热成熔融态；或

b.含有胶体或纳米颗粒填料的液体，所述纳米颗粒填料为：硅石、有机物、金属或金属合金；或

c.熔融的液体在室温下的粘度是1-10000cps。

8、根据权利要求1所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：所述的支撑材料为：

a.动物蜡、植物蜡、矿物蜡或合成蜡，熔点在40-160℃；或

b.易被有机溶剂溶解的脂类材料；或

c.易于溶于水的氯化铵；或

d.易升华的有机萘。

9、根据权利要求1所述多相材料零件的成型方法，其特征在于：所述成型材料可为液体光敏树脂，特征在于：

a.对波长200-800nm的光线较为敏感；

b.含有胶体或纳米颗粒填料，所述纳米颗粒填料为硅石、有机物、金属或金属合金；

c.在室温下的粘度是1-10000cps；

d.在0-130℃的温度范围内粘度低于2000cps。