[发明专利]提高砂型强度的打印方法

说明书

一种提高砂型强度的打印方法，属于增材制造技术领域，用以解决增材制造打印砂型过程中砂型脆弱部位强度不足的问题，包括：通过图形处理区分出砂型的脆弱部位；在区分出的所述脆弱部位多增设粘结剂。通过以上方式，使砂型的脆弱部位的强度得到提升，从而避免了砂型在施涂、运输及组芯浇注过程中从脆弱部位断裂的风险。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及增材制造制作产品的方法。

背景技术

在一些像发动机机匣、壳体、壳盖等结构复杂砂型的生产过程中，其产品的砂型中的一些细小异形管道结构的砂型数量多，例如直径小、弯曲度大、形状极不规整造成生产难度极大，通过模具制作这类砂型难度非常大，且模具的制作过程也极其困难，同时此类砂型大都需要做增加其强度的芯骨，而这种异形结构的芯骨制作难度更是可想而知。

随着3D打印技术的推广与应用，使得砂型的制作变得异常简单，该技术无需再制作模具，无需考虑传统工艺的起模和撤料问题，可实现各种复杂结构型芯的一次性高精度打印，提升了铸造工艺设计方法的灵活性，同时节约了模具制造成本，缩短了砂型的制作周期。

但是针对一些结构脆弱的砂型，在施涂、运输及组芯浇注过程中极易发生断裂，当前3D打印技术打印的砂型不能满足其高强度和不能放置芯骨的问题随之暴露，特别是一些细小管道砂型，其结构弯曲度大、直径小，即使是采用3D打印技术进行制作，也很难达到其应有使用要求。

发明内容

有鉴于以上砂型结构中带有弯曲度大的通道结构及砂型自身直径小的情况容易在各工序作业中发生断裂的问题，提出了一种提高砂型强度的打印方法。

一种提高砂型强度的打印方法，包括：

通过图形处理区分出砂型的脆弱部位；

在区分出的所述脆弱部位多增设粘结剂。

通过以上方式，使砂型的脆弱部位的强度得到提升，从而避免了砂型在施涂、运输及组芯浇注过程中从脆弱部位断裂的风险。

一种提高砂型强度的打印方法，包括如下内容：

1)对分层文件解析，获得三维打印模型的总层数N及每一层的初始打印轮廓，将所述初始打印轮廓的数据标记为Li(1≤i≤N)；

2)使用二维轮廓数据偏置算法将所述初始打印轮廓按照需求缩放，缩放的比例为x，具体地将所述初始打印轮廓的外轮廓向内收缩比例x、将所述初始打印轮廓的内轮廓向外扩大比例x，从而获得偏置打印轮廓，所述偏置打印轮廓的数据标记为Pi(1≤i≤N)；

3)将所述初始打印轮廓和所述偏置打印轮廓进行二维轮廓裁剪求异运算，通过所述裁剪求异运算获得求异打印轮廓，将所述求异打印轮廓的数据标记为Mi(1≤i≤N)，所述求异打印轮廓即为待打印产品的轮廓边缘和待打印产品砂型中的脆弱部位的轮廓边缘；

4)将上述打印数据传输到打印机中，打印机将依据接收的数据打印待生产的产品；

5)在当前铺料层上，依据初始打印轮廓的数据控制打印头的喷射路径，当前层打印完毕后打印头回到工作起点；

6)在当前铺料层上，依据求异打印轮廓的数据控制打印头的喷射路径，当前层打印完毕后打印头回到工作起点；

7)铺设下一层原材料，并已经步骤5)和步骤6)再次打印当前铺料层，直至完成整个待生产产品的打印。

作为本技术方案的一种优化，所述步骤3)还可以为：

将所述初始打印轮廓与所述偏置打印轮廓构成的二维图形的DPI放大n倍，对放大后的所述初始打印轮廓和所述偏置打印轮廓进行二维轮廓裁剪求交运算，经此获得的二维打印轮廓为求交打印轮廓，所述求交打印轮廓的数据标记为Ki(1≤i≤N)。