[发明专利]一种制备高精度3D打印产品的方法

说明书

本发明涉及一种制备高精度3D打印产品的方法，包括以下步骤：S1、生坯打印：打印平台内具有多个打印工位，每个打印工位打印制备一个生坯；根据初始3D打印布局图在打印获得多个首次生坯；S2、对每个首次生坯进行称重并导入数据库；S3、对所有首次生胚进行脱脂烧结，获得首次烧结坯；S4、对所有首次烧结坯进行尺寸检测；S5、将所有首次烧结坯的尺寸导入数据库，并根据标准值计算出各首次生坯的重量与标准值的偏差ΔM；S6、图档补偿：补偿后形成新的3D打印布局图；S7、导入新的3D打印布局图后，再次进行步骤S1至S3。本发明通过大数据统计分析以及调整，确保批次内或者批次间的产品质量的一致性。

技术领域

本发明涉及粉末成型领域，特别涉及一种制备高精度3D打印产品的方法。

背景技术

3D打印是增材制造技术的典型应用，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、塑料等可粘结剂为原料，先用三维造型软件在计算机生成部件的三维实体模型，而后用分层软件对其进行分层处理，即将三维模型分成一系列的层，将每一层的信息传送到成型机，通过液化、粉末化、丝化的固体材料逐层打印出产品。

粘结剂喷射3D打印技术是在喷墨打印机的技术原理基础之上，于1993年研发成功，开始使用的材料为塑料粉末，经发展衍变，材料拓宽至砂子，金属粉末及PMMA材料。粘结剂喷射3D打印技术原理与我们常用的办公室二维打印机类似，只是二维打印机喷射的是墨水，而粘结剂喷射打印技术通过喷头喷射粘结剂。之后通过不断地叠加生成生坯，通过脱脂烧结等方式最终成型。

烧结工艺最关键的是零件的收缩，这与零件的大小，薄厚及结构密切相关。同时因为铺粉的均匀性和Z轴方向受力不同导致各区域尺寸差异较大，目前，粘结剂喷射3D打印技术所做的零件结构还是处于结构相对简单，成形尺寸有限的范围。零件因各个方向收缩不均匀而引起批次内和批次间尺寸波动性较大，因此这也是此项技术能够大范围应用的的关键局限。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备高精度3D打印产品的方法，该方法通过大数据统计分析以及调整，确保批次内或者批次间的产品质量的一致性。

实现本发明目的的技术方案是：本发明一种制备高精度3D打印产品的方法，包括以下步骤：

S1、生坯打印：打印平台内具有多个打印工位，每个打印工位打印制备一个生坯；根据初始3D打印布局图在打印平台的多个打印工位做第一次粘结剂喷射3D打印，同时获得多个首次生坯；

S2、对每个首次生坯进行称重，并将每个首次生坯的重量数据导入数据库；

S3、对所有首次生胚进行脱脂烧结，获得首次烧结坯；

S4、对所有首次烧结坯进行尺寸检测；

S5、将所有首次烧结坯的尺寸导入数据库，并在尺寸合格的首次烧结坯所对应的首次生坯的重量数据中选择标准值，并计算出各首次生坯的重量与标准值的偏差ΔM；

S6、图档补偿：根据生坯密度ρ算出各打印区域对应的首次生坯的体积偏差V，其中V＝ΔM/ρ；然后补偿后形成新的3D打印布局图；

S7、导入新的3D打印布局图后，再次进行步骤S1至S3。

上述步骤S1中粘结剂喷射3D打印成形包括金属、陶瓷以及塑料粘结剂喷射打印成形中的一种或者2种以上的组合。

上述数据库包括原材料粉末数据库、生坯密度分布数据库、尺寸收缩数据库中的一种或者2种以上的组合；所述原材料粉末数据库用于提供每批打印生坯理论密度，生坯理论密度根据打印用金属粉末理论密度和粒径分布计算获得；所述生坯密度分布数据库用于做整个打印平台内各打印工位的生坯真实密度的补偿计算，每个区域的真实密度为生坯理论密度*补偿系数；所述尺寸收缩数据库用于判定产品尺寸是否在公差范围内，并输出正常批次的编号，同时用于根据偏差ΔM制定补偿方案。