一种基于3D打印的高效制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112477116A(43)申请公布日2021.03.12(21)申请号202011405859.2G06F3/12(2006.01)(22)申请日2020.12.03(71)申请人裕克施乐塑料制品（太仓）有限公司地址215400江苏省苏州市太仓市经济开发区广州东路9号(72)发明人吴玲刘冬梅王敏旸杜湘云(74)专利代理机构苏州市方略专利代理事务所(普通合伙)32267代理人朱智杰(51)Int.Cl.B29C64/153(2017.01)B29C64/386(2017.01)B29C69/00(2006.01)B33Y10/00(2015.01)B33Y50/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于3D打印的高效制造方法(57)摘要本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种基于3D打印的高效制造方法。本发明提供的方法是将目标产品的三维模型在平面上展开得到平面结构模型，将平面结构模型多层组合后进行3D打印得到半成品，将半成品重构成目标产品。本发明能够显著提升生产效率，显著降低成产成本，提高打印精度，提高产品各向一致性，尤其适用于规模化生产。CN112477116ACN112477116A权利要求书1/1页1.一种基于3D打印的高效制造方法，其特征在于：将目标产品的三维模型在平面上展开得到平面结构模型，按照平面结构模型进行3D打印得到半成品，将半成品重构成目标产品。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：将得到的平面结构模型多层组合后再进行3D打印。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：重构步骤包括塑形。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：塑形的方式包括对半成品进行弯折、热熔弯曲、热挤压，还包括将半成品夹持在与目标产品形状匹配的夹具中进行加热定型。5.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：重构步骤还包括连接，连接的方式包括热塑焊接、机械锁合、胶黏剂胶合。6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：热塑焊接包括激光焊接、超声波焊接；机械锁合包括燕尾槽组锁合、圆形槽组锁合、卡爪锁合；胶黏剂包括硅胶类胶黏剂。7.根据权利要求1至6任一项所述的制造方法，其特征在于：3D打印技术使用选择性激光烧结成型技术，并使用热塑性粉体材料进行3D打印。8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：目标产品为可展开结构。9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：目标产品为封闭或开放的薄壳结构，表面带有微结构。10.一种基于3D打印的高效制造方法，其特征在于：将权利要求1至9任一项的制造方法中所述的在平面上展开调整为在整体呈平面的曲面上展开。2CN112477116A说明书1/4页一种基于3D打印的高效制造方法技术领域[0001]本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种基于3D打印的高效制造方法。背景技术[0002]3D打印是一种新兴的增材制造技术，与减材制造的传统工艺有着截然不同的思路和方法。传统制造工艺的基本思路是使用机床、刀具等设备去除多余的材料从而得到所需要的产品。产品的结构越复杂，使用传统工艺进行制造的成本就越高昂，生产周期就越长。对于3D打印而言，其能够直接把计算机的三维CAD图转化为实物产品，大大的缩短了复杂产品成型的生产周期和生产成本。[0003]但是有一些产品，例如立体薄壳结构的产品以及基于立体薄壳结构变化衍生出的产品，其采用3D打印层层堆叠进行制造时，打印机型腔利用率非常低，导致生产周期长、原材料利用率低、生产成本高等问题。特别是打印竖直方向距离长又无法水平摆放的产品，其劣势尤其明显。此外，对于表面具有复杂微结构的薄壳产品，在长距离竖直打印过程中，很容易造成表面微结构和形貌失真，影响产品尺寸精度和性能，导致废品率偏高。发明内容[0004]针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于3D打印的高效制造方法。该方法相较于传统的3D打印方法在效率、成本、品质等方面具有非常显著的优势，尤其适用于制造薄壳结构产品以及其他可在平面上展开或在整体接近平面的曲面上展开的产品。[0005]本发明提供的方法，是将目标产品的三维模型在平面上展开得到平面结构模型，按照平面结构模型进行3D打印得到半成品，将半成品重构成目标产品。本发明按照平面结构模型进行3D打印，打印面就是产品结构平面，打印精度明显高于按其他方向打印的结构面，很好地弥补了3D打印制造精度较传统方式偏低的劣势。此外，展开后打印截面积最大，生产效率高，型腔和原料利用率高。打印得到半成品后，再利用传统制造工艺进行重构得到目标产品。为了进一步提高生产效率，还可以将得到的平面结构模型多层组合后进行3D打印，所述的多层组合是指将多个层状的平面结构模型进行有间隔地