[发明专利]一种3D打印工程参数匹配方法

说明书

本发明公开了一种3D打印工程参数匹配方法，包括：获取待打印工程的项目基本信息，针对每个构件，分别根据项目基本信息确定打印模型以及养护制度；根据打印模型、打印环境与养护制度确定材料配合比与打印路径，基于材料配合比与打印路径进行预打印，预打印是否合格，若是，则确定打印设备参数与养护参数；基于确定的参数进行构件的打印，检验所得构件的性能是否满足要求，若是，则以当前参数为该构件的最优工程参数；若否，则对工程参数进行优化。利用本发明实施例所提供的3D打印工程参数匹配模型得到的待打印工程的最优工程参数，能够有效克服现有技术所存在的仅考虑单一因素难以转换为项目成果的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印工程参数匹配方法。

背景技术建筑3D打印技术是一种应用机电一体化技术将水泥基建筑材料自动建造成所设计的模型结构的新型建造方式，具有设计自由化、施工快速化等诸多优势，特别的是增材制造的方式使得建造成本大幅度降低。目前，该技术的优化核心在于材料与打印设备的兼容性和协调性，但是这并不能有效地提升推动建筑3D打印技术的发展；因为，在实际打印工程中，会受到材料和设备、路径等多种影响因素的影响。

然而，当下研究鲜有依据实际工程情况成体系的研究，更多地局限于单点、单学科的研究层面。现有工程中主要着力于研究如何提升材料性能或者路径规划，以材料为例，在材料的配比设计上提升材料的硬化性能，但是在设计材料配比时未综合考虑材料与其他因素的协同关联性、适配性，单一提升材料性能会导致工程成本、施工工期不满足工程要求，致使相应的高性能材料的研发成果不能高效转化到实际应用工程上、或大大降低了打印技术的固有优势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的着力于单因素研究、缺少3D打印工程参数匹配体系的问题，提供一种3D打印工程参数匹配方法，本发明通过3D打印实际工程各环节进行分析，确定3D打印对应的工程参数与参数间的匹配调试模型，对3D打印工程具有深远的工程指导意义。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种3D打印工程参数匹配方法，所述方法包括：

获取待打印工程的项目基本信息，所述项目基本信息包括：项目要求、各构件的尺寸与形状、打印环境；

根据所述项目基本信息确定养护制度，以及，根据所述项目基本信息确定各构件的打印模型；所述打印模型包括：各构件的结构分块设计，以及拼接参数；

针对每个构件的各个结构分块，根据结构分块的形状与尺寸、打印环境与养护制度确定材料配合比与打印路径，基于所述材料配合比与打印路径进行各结构分块的预打印；检验预打印的模型是否合格，若否，则重新确定所述打印路径，直到预打印模型合格；若是，则根据所述材料配合比与打印路径确定各结构分块的打印设备参数与养护参数；

基于各结构分块的材料配合比、拼接参数、打印路径、打印设备参数与养护参数进行构件的打印，得到整体结构件；

检验所述整体结构件的性能是否满足要求，若是，则以当前材料配合比、打印路径、打印设备参数与养护参数、拼接参数为该整体结构件的最优工程参数；若否，则计算所得整体结构件的性能差异系数，根据所述性能差异系数对工程参数进行优化。

根据一种具体的实施方式，上述3D打印工程参数匹配方法中，所述检验所得整体结构件的是否满足要求，包括：

通过实验获取所述整体结构件中受力构件的性能指标，判断所述性能指标是否达到预设值，若是，则认为所得整体结构件性能满足要求，若否，则认为所得整体结构件性能不满足要求，并基于所述性能指标与预设值的差值计算所得构件的性能差异系数。

根据一种具体的实施方式，上述3D打印工程参数匹配方法中，通过实验获取的受力构件的性能指标，包括：应变、扰度、横截面、裂缝宽度、模型与实体的差异程度、构件的连接强度；