[发明专利]一种基于超声探测的3D打印编解码方法

说明书

本发明公开了一种基于超声探测的3D打印编解码方法，本发明用多材料3D打印方法在零件制作过程中直接进行内部编码。条码和零件是一体的，并且条码不受恶劣环境影响而破损，条码在零件的整个生命期中一直可以使用。在内部编码方面，在零件内部不同区域的不同组分获得两种不同信号按一定序列所组成的编码，以此对零件进行编码。在检测方面，采用超声波对零件内部条码进行检测，该方法不对零件产生任何破坏。利用进入被检测零件的超声波在零件内部对不同质材料产生不同的反射波的特性，采用检测仪器对不同的反射波形进行检测，就可获知零件内部的编码分布情况，从而对零件所包含的信息进行解析获取。

技术领域

本发明涉及一种三维打印快速成型技术，尤其是涉及一种基于超声探测的3D打印编解码方法。

背景技术

当代社会，假冒、高仿的伪劣产品依然屡见不鲜，不少的产品制造商及购买者都有这样的担心，在市场上买到是否是原厂生产的，质量可靠的产品。如果一些高性能的核心部件使用了高仿的假冒产品，那么很有可能引发重大事故。此外，在产品生产流通环节，对产品进行全程监控跟踪，是现代化制造中不可或缺的重要环节。要想实现对产品质量以及流通环节的有效监管则离不开对产品进行信息标定跟踪。传统零部件信息编码方法通常有条形码、二维码以及RFID码，这类信息编码技术中信息记录的载体通常为纸张、塑料薄膜、线圈以及电路板等，一般附着于产品的表面。这些载体的优点在于能够通过印刷或激光等方式以低廉的成本形成肉眼可见的条码，并且扫描方便快捷，但不足之处在于，物品流通过程中，条码容易出现污损、磨损、破损、变形和剥落，进而导致信息丢失，某些情况下，还可能出现恶意的人为损毁事故或者是假冒抄袭，这些都使得条形码信息失去安全保障。为解决上述问题人们提出了一种DPM(DIRECT PART MARKING)信息编码方法，即：直接在零部件上刻上形码或可阅读的相应编号，目前主要还是应用于在零部件表面上进行信息编码，所以仍然存在信息条码的污损、被破坏以及被山寨等问题。

近年来，随着科学技术的发展，3D打印技术越来越受到人们的关注，3D打印技术又可称为增材制造技术或快速原型制造技术，属于先进制造技术的一种。3D打印技术由于其具有材料和结构能同时自由成型的特点，将成为多材料零件的主流成型技术。多材料零件的打印技术突破了单一材料3D打印的局限，实现了零件的多材质、多功能的一体化制造。应用多材料3D打印技术可以进行更复杂的功能性零件的打印。多材料零件由于其优异的性能具有广泛的应用领域，如医疗工程模型、智能化装备、生物组织器官、特殊功能零件等。

发明内容

本发明是针对上述传统零部件信息编码易损坏以及容易被抄袭盗版等不足特点，提出的一种基于超声探测的3D打印编解码方法，包括如下步骤：

步骤1，在零件内部进行编码；

步骤2，采用3D打印机进行零件及内部编码的打印；

步骤3，运用超声波装置对零件进行扫描检测；

步骤4，对超声波装置的检测结果进行解析获取。

步骤1包括：

步骤1-1，设定零件由材料1制成，在3D打印机打印零件时，在零件内部用材料2制成表示该零件生产信息的内部编码；

步骤1-2，设定深度阈值，根据零件内部不同材料所处的不同深度值，如果材料所处的深度小于该深度阈值的用0表示，如果材料所处的深度大于该深度阈值的用1表示，最终得到由0、1组成的二进制编码，该二进制编码会生成一个二维码。

步骤2包括：对零件和其内部编码进行三维建模，用多材料3D打印机进行零件及其内部编码的打印。

步骤3中，采用超声C扫描检测技术对零件进行扫描检测，具体包括：

步骤3-1，采用如下公式计算声压：