本发明涉及一种3D打印用丝状物料同步打印方法，包括物料定位，物料预热，绞合作业及二次预热。本发明一方面生产工艺简单易掌握，生产工艺参数规范，工艺调整灵活方便，另一方面可根据使用需要，有效实现多股丝状物料在进行3D打印前根据打印作业需要进行扩径、不同原料混合及调整丝状物料结构强度等作业需要，从而极大的提高了丝状物料在进行3D打印作业时的可靠性和灵活性。
1.一种3D打印用丝状物料同步打印方法，其特征在于，所述的3D打印用丝状物料多股绞合同步打印造型方法包括以下步骤：
第一步，物料定位，首先根据使用需要，选择满足3D打印加工作业需要数量和种类的丝状物料同时安装在上料机械上，然后将各丝状物料前端通过牵引机构与预热设备连接，然后将经过余热设备的丝状物料前端与绞合设备连接；
第二步，物料预热，完成第一步作业后，同时启动上料机械、牵引设备、预热设备和绞合设备运行，然后使各丝状物料同步通过预热设备进行加热作业，各丝状物料通过预热设备加热时，相邻两条丝状物料间间隙为3—10毫米并相互平行分布，通过预热设备速度为1—5米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为50℃—100℃，完成预热后的丝状物料通过牵引机构输送到绞合设备；
第三步，绞合作业，完成第二步后，经过预热后的各丝状物料在通过绞合设备进行绞合作业时，首先从各丝状物料中选择其中至少一条作为中心基体，然后将剩余的各丝状物料作为覆层，并覆层将环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体的丝状物料外表面，完成绞合作业，制备得到预绞合物料；
第四步，二次预热，将第三步制备的预绞合物料在牵引设备驱动下再次经过预热设备进行预热，最终得到成品绞合物料，然后将成品绞合物料直接输送到3D打印设备即可，其中预绞合物料通过预热设备速度为1—5米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为60℃—120℃；
所述的预热设备热源为辐照热源，所述的第二步中，各丝状物料通过预热设备时的牵引力为其抗拉强度的70％—90％，所述的第三步中，作为中心基体的丝状物料为一根时，且中心基体直径为作为覆层丝状物料直径的1—5倍；作为中心基体的丝状物料为两根及两根以上时，则作为中心基体的丝状物料间相互绞合,所述的第三步中，作为覆层丝状物料为一条时，则作为覆层丝状物料直接环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且则作为覆层丝状物料的螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍，所述的第三步中，作为覆层丝状物料为两条或两条以上时，则各作为覆层丝状物料均环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且各作为覆层丝状物料分布在中心基体外表面径向方向同一层内或分布在中心基体外表面径向方向的至少两层内，所述的第三步中作为覆层丝状物料分布在中心基体外表面径向方向同一层内是，则各作为覆层丝状物料均环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍，各作为覆层丝状物料间相互平行分布或相互交叉编织呈网状结构分布，所述的第三步中作为覆层丝状物料分布在中心基体外表面径向方向至少两层内时，相邻两层作为覆层丝状物料环绕中心基体的螺旋方向相反，各层内均包括至少一条作为覆层丝状物料，且当各层内作为覆层丝状物料为单条时，则环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍；当各层内作为覆层丝状物料为两条或两条以上时，各作为覆层丝状物料均环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍，且各作为覆层丝状物料间相互平行分布或相互交叉编织呈网状结构分布。
一种3D打印用丝状物料同步打印方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种3D打印用丝状物料同步打印方法，属3D打印技术领域。
背景技术
[0002] 在3D打印作业中，丝状物料时一种十分常用的打印成型作业的原料，使用量巨大，但随着3D打印成型技术的进步和对复杂零件打印作业的需要，对作为打印成型作业的丝状物料的直径、机械强度、构成组份及特性等要求越来越高，针对这一问题，当前主要的解决方式是直接生产满足相应打印作业的丝状物料产品配方及结构，虽然这种方式可以一定程度满足使用的需要，但一方面导致丝状物料生产研发难度大，生产成本和使用成本高，另一方面导致丝状物料在使用中，不能灵活满足多种不同打印作业的生产需要，从而严重影响了3D打印作业的生产效率、产品质量和成本，同时也导致了当前对用于3D打印作业的丝状物料生产及研发难度大，不能有效的配合3D打印工作开展和D打印技术发展的需要，因此针对这一现状，迫切开发一种可灵活对丝状物料的物理及化学性能进行灵活调整的方法，以满足3D打印作业实际生产的需要。
发明内容
[0003] 本发明目的就在于克服上述不足，提供一种3D打印用丝状物料同步打印方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
[0005] 一种3D打印用丝状物料同步打印方法，包括以下步骤：
[0006] 第一步，物料定位，首先根据使用需要，选择满足3D打印加工作业需要数量和种类的丝状物料同时安装在上料机械上，然后将各丝状物料前端通过牵引机构与预热设备连接，然后将经过余热设备的丝状物料前端与绞合设备连接；
[0007] 第二步，物料预热，完成第一步作业后，同时启动上料机械、牵引设备、预热设备和绞合设备运行，然后使各丝状物料同步通过预热设备进行加热作业，各丝状物料通过预热设备加热时，相邻两条丝状物料间间隙为3—10毫米并相互平行分布，通过预热设备速度为1—5米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为50℃—100℃，完成预热后的丝状物料通过牵引机构输送到绞合设备；
[0008] 第三步，绞合作业，完成第二步后，经过预热后的各丝状物料在通过绞合设备进行绞合作业时，首先从各丝状物料中选择其中至少一条作为中心基体，然后将剩余的各丝状物料作为覆层，并覆层将环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体的丝状物料外表面，完成绞合作业，制备得到预绞合物料；
[0009] 第四步，二次预热，将第三步制备的预绞合物料在牵引设备驱动下再次经过预热设备进行预热，最终得到成品绞合物料，然后将成品绞合物料直接输送到3D打印设备即可，其中预绞合物料通过预热设备速度为1—5米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为60℃—120℃。
[0010] 进一步的，所述的预热设备热源为辐照热源。
[0011] 进一步的，所述的第二步中，各丝状物料通过预热设备时的牵引力为其抗拉强度的70%—90%。
[0012] 进一步的，所述的第三步中，作为中心基体的丝状物料为一根时，且中心基体直径为作为覆层丝状物料直径的1—5倍；作为中心基体的丝状物料为两根及两根以上时，则作为中心基体的丝状物料间相互绞合。
[0013] 进一步的，所述的第三步中，作为覆层丝状物料为一条时，则作为覆层丝状物料直接环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且则作为覆层丝状物料的螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍。
[0014] 进一步的，所述的第三步中，作为覆层丝状物料为两条或两条以上时，则各作为覆层丝状物料均环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且各作为覆层丝状物料分布在中心基体外表面径向方向同一层内或分布在中心基体外表面径向方向的至少两层内。
[0015] 进一步的，所述的第三步中作为覆层丝状物料分布在中心基体外表面径向方向同一层内是，则各作为覆层丝状物料均环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍，各作为覆层丝状物料间相互平行分布或相互交叉编织呈网状结构分布。
[0016] 进一步的，所述的第三步中作为覆层丝状物料分布在中心基体外表面径向方向至少两层内时，相邻两层作为覆层丝状物料环绕中心基体的螺旋方向相反，各层内均包括至少一条作为覆层丝状物料，且当各层内作为覆层丝状物料为单条时，则环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍；当各层内作为覆层丝状物料为两条或两条以上时，各作为覆层丝状物料均环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，螺距为0至作为覆层丝状物料直径的5—10倍，且各作为覆层丝状物料间相互平行分布或相互交叉编织呈网状结构分布。
[0017] 本发明一方面生产工艺简单易掌握，生产工艺参数规范，工艺调整灵活方便，另一方面可根据使用需要，有效实现多股丝状物料在进行3D打印前根据打印作业需要进行扩径、不同原料混合及调整丝状物料结构强度等作业需要，从而极大的提高了丝状物料在进行3D打印作业时的可靠性和灵活性。
附图说明
[0018] 图1为本发明制备方法流程示意图；
[0019] 图2为覆层丝状物料为一层时的一种结构示意图；
[0020] 图3为覆层丝状物料为两层时的一种结构示意图。
具体实施方式
[0021] 实施例1
[0022] 如图1—3所示，一种3D打印用丝状物料同步打印方法，包括以下步骤：
[0023] 第一步，物料定位，首先根据使用需要，选择满足3D打印加工作业需要的2种丝状物料同时安装在上料机械上，然后将各丝状物料前端通过牵引机构与预热设备连接，然后将经过余热设备的丝状物料前端与绞合设备连接；
[0024] 第二步，物料预热，完成第一步作业后，同时启动上料机械、牵引设备、预热设备和绞合设备运行，然后使各丝状物料同步通过预热设备进行加热作业，各丝状物料通过预热设备加热时，相邻两条丝状物料间间隙为5毫米并相互平行分布，通过预热设备速度为1.5米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为80℃，完成预热后的丝状物料通过牵引机构输送到绞合设备；
[0025] 第三步，绞合作业，完成第二步后，经过预热后的各丝状物料在通过绞合设备进行绞合作业时，首先从各丝状物料中选择其中一条作为中心基体，且作为中心基体的丝状物料直径为作为覆层丝状物料直径的3倍，然后将剩余的另一种丝状物料作为覆层，并覆层将环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体的丝状物料外表面，且在进行包覆时，作为覆层丝状物料直接环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且则作为覆层丝状物料的螺距为0，完成绞合作业和制备得到预绞合物料；
[0026] 第四步，二次预热，将第三步制备的预绞合物料在牵引设备驱动下再次经过预热设备进行预热，最终得到成品绞合物料，然后将成品绞合物料直接输送到3D打印设备即可，其中预绞合物料通过预热设备速度为4米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为90℃。
[0027] 其中，所述的预热设备热源为辐照热源。
[0028] 于此同时，所述的第二步中，各丝状物料通过预热设备时的牵引力为其抗拉强度的80%。
[0029] 实施例2
[0030] 如图1—3所示，一种3D打印用丝状物料同步打印方法，包括以下步骤：
[0031] 第一步，物料定位，首先根据使用需要，选择满足3D打印加工作业需要的3种丝状物料同时安装在上料机械上，然后将各丝状物料前端通过牵引机构与预热设备连接，然后将经过余热设备的丝状物料前端与绞合设备连接；
[0032] 第二步，物料预热，完成第一步作业后，同时启动上料机械、牵引设备、预热设备和绞合设备运行，然后使各丝状物料同步通过预热设备进行加热作业，各丝状物料通过预热设备加热时，相邻两条丝状物料间间隙为1毫米并相互平行分布，通过预热设备速度为2米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为90℃，完成预热后的丝状物料通过牵引机构输送到绞合设备；
[0033] 第三步，绞合作业，完成第二步后，经过预热后的各丝状物料在通过绞合设备进行绞合作业时，首先从各丝状物料中选择其中至少一条作为中心基体，且作为中心基体的丝状物料直径为作为覆层丝状物料直径的2.5倍，然后将剩余的两条丝状物料作为覆层，并覆层将环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体的丝状物料外表面，且在进行包覆时，剩余的两条丝状物料作为覆层分布在统一层内，且两条丝状物料作为覆层环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，且螺距为覆层丝状物料直径的5倍，各作为覆层丝状物料间相互交叉编织呈网状结构分布，完成绞合作业后制备得到预绞合物料；
[0034] 第四步，二次预热，将第三步制备的预绞合物料在牵引设备驱动下再次经过预热设备进行预热，最终得到成品绞合物料，然后将成品绞合物料直接输送到3D打印设备即可，其中预绞合物料通过预热设备速度为3米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为100℃。
[0035] 其中，所述的预热设备热源为辐照热源。
[0036] 此外，所述的第二步中，各丝状物料通过预热设备时的牵引力为其抗拉强度的70%。
[0037] 实施例3
[0038] 如图1—3所示， 一种3D打印用丝状物料同步打印方法，包括以下步骤：
[0039] 第一步，物料定位，首先根据使用需要，选择满足3D打印加工作业需要的8种丝状物料同时安装在上料机械上，然后将各丝状物料前端通过牵引机构与预热设备连接，然后将经过余热设备的丝状物料前端与绞合设备连接；
[0040] 第二步，物料预热，完成第一步作业后，同时启动上料机械、牵引设备、预热设备和绞合设备运行，然后使各丝状物料同步通过预热设备进行加热作业，各丝状物料通过预热设备加热时，相邻两条丝状物料间间隙为2.5毫米并相互平行分布，通过预热设备速度为2.5米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为60℃，完成预热后的丝状物料通过牵引机构输送到绞合设备；
[0041] 第三步，绞合作业，完成第二步后，经过预热后的各丝状物料在通过绞合设备进行绞合作业时，首先从各丝状物料中选择两条作为中心基体，且作为中心基体的两条丝状物料间相互绞合，且绞合后的中心基体直径为作为覆层丝状物料直径的5倍，然后将剩余的6条丝状物料作为覆层，并沿中心基体径向方向均分为两层包覆在中心基体外，其中最下层的覆层丝状物料直接环绕中心基体轴线呈螺旋状包覆在中心基体外表面，螺距为0，且各作为覆层丝状物料间相互平行分布，最外层的覆层丝状物料包覆在最下层的覆层丝状物料外表面，并环绕中心基体轴线呈螺旋状结构，螺旋方向与最下层的覆层丝状物料螺旋方向相反，螺距为覆层丝状物料直径的6倍，并相互交叉编织呈网状结构分布，完成绞合作业后制备得到预绞合物料；
[0042] 第四步，二次预热，将第三步制备的预绞合物料在牵引设备驱动下再次经过预热设备进行预热，最终得到成品绞合物料，然后将成品绞合物料直接输送到3D打印设备即可，其中预绞合物料通过预热设备速度为4米/秒，丝状物料通过预热设备加热后的温度为120℃。
[0043] 其中，所述的预热设备热源为辐照热源。
[0044] 此外，所述的第二步中，各丝状物料通过预热设备时的牵引力为其抗拉强度的80%。
[0045] 本发明一方面生产工艺简单易掌握，生产工艺参数规范，工艺调整灵活方便，另一方面可根据使用需要，有效实现多股丝状物料在进行3D打印前根据打印作业需要进行扩径、不同原料混合及调整丝状物料结构强度等作业需要，从而极大的提高了丝状物料在进行3D打印作业时的可靠性和灵活性。
[0046] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
