[发明专利]三维模型单轴方向无限打印方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维模型单轴方向无限打印方法及系统。

背景技术

三维(3D)打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是迭层制造，由快速原型机在x-y平面内通过扫描形式形成如图1所示的工件的各层截面形状，而在z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件，图1中，工件的待填充矢量13位于工件的外边界11和内边界之间。市场上的快速成型技术分为3DP技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。其中，FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，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，其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。

采用3DP技术的三维打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上，模型样品所传递的信息较大。

然而，现有的三维打印机尺寸会直接影响到待打印工件的实际大小，例如，当需要对如图2所示的工件的一层截面形状进行打印时，现有的三维打印机打印方向及顺序为a—b—c—d—e，且打印区域由外向内打印，打印范围局限于打印机内部空间，因此，只能打印有限空间，无法如同纸张打印机通过连续进纸实现无限打印。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维模型单轴方向无限打印方法及系统，能够突破现有的三维打印机的打印局限，实现三维模型的单方向轴的无限打印。

为解决上述问题，本发明提供一种三维模型单轴方向无限打印方法，包括：

分析构建待打印工件的三维模型；

将三维模型沿第一轴方向离散为多层的二维层面，并得到每一层二维层面的第二轴和第三轴二维平面坐标；

每次根据每一层二维层面的第二轴和第三轴二维平面坐标依次进行每一层工件的第二轴方向的逐行点阵式打印。

进一步的，在上述方法中，

每次根据每一层二维层面的第二轴和第三轴二维平面坐标依次进行每一层工件的第二轴方向的逐行点阵式打印的步骤包括：

步骤一，将打印喷头移动至第一层二维层面所在的第一轴坐标；

步骤二，从当前层二维层面的第二轴和第三轴二维平面坐标中获取当前层二维层面的每一第三轴坐标下第二轴向行的所有第二轴坐标，将打印喷头定位在当前层的二维层面的第一个第三轴坐标后，依次对当前的第三轴坐标下第二轴向行的每一个第二轴坐标进行打印；步骤三，判断是否完成当前层二维层面的最后一个第三轴坐标下第二轴向行的每一个第二轴坐标的打印，若是，则转到步骤五，若否，则转到步骤四；

步骤四，将打印喷头移动至当前层二维层面的下一第三轴坐标后，依次对当前第三轴坐标下第二轴向行的每一个第二轴坐标进行打印；

步骤五，判断当前层二维层面的第一轴坐标是否等于最后一层的二维层面的第一轴坐标，若等于，则退出，若不等于，则将打印喷头移动至下一层的二维层面所在的第一轴坐标后转到步骤二。

进一步的，在上述方法中，每次根据每一层二维层面的第二轴和第三轴二维平面坐标依次进行每一层工件的第二轴向逐行点阵式打印的步骤中：

所有层的工件打印于多个沿第三轴方向连接的刚性或柔性承载面上。

进一步的，在上述方法中，所述刚性承载面之间通过合页进行连接。

进一步的，在上述方法中，所述的第一轴、第二轴、第三轴分别选自x轴、y轴、z轴中的任一种。

进一步的，在上述方法中，所述的第一轴为z轴，第二轴为x轴或y轴，第三轴为y轴或x轴。

根据本发明的另一面，提供一种三维模型单轴方向无限打印系统，包括：

三维模型模块，用于分析构建待打印的工件的三维模型；

离散模块，用于将三维模型沿第一轴方向离散为多层的二维层面，并得到每一层二维层面的第二轴和第三轴二维平面坐标；

打印控制模块，用于每次根据每一层二维层面的第二轴和第三轴二维平面坐标依次进行每一层工件的第二轴方向的逐行点阵式打印。

进一步的，在上述系统中，

所述打印控制模块包括：

第一轴坐标控制单元，用于将打印喷头移动至第一层二维层面所在的第一轴坐标后运行第一行打印控制单元；