3D打印复材的控温及性能强化方法、装置、设备及介质与流程

3d打印复材的控温及性能强化方法、装置、设备及介质
技术领域
1.本发明涉及3d打印金刚石与金属复合材料的周期性多能场激光能场作用强化技术领域，具体涉及3d打印复材的控温及性能强化方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.当前传统的激光3d打印技术是采用单激光能场作用熔融金属粉末逐层成型的方式，传统的激光3d打印技术所制备样块的强度较低，在超高硬度材料3d打印领域并不能得到较好的应用；同时由于传统的激光3d打印技术在打印过程中温度不能得到良好的调控，会导致金刚石石墨化严重且与金属材料结合较差，表面缺陷较多的问题。
3.有鉴于此，提出本技术。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供3d打印复材的控温及性能强化方法、装置、设备及介质，能够有效解决现有技术中的传统激光3d打印技术在超高硬度材料3d打印领域并不能得到较好的应用；同时由于传统的激光3d打印技术在打印过程中温度不能得到良好的调控，会导致金刚石石墨化严重且与金属材料结合较差，表面缺陷较多的问题。
5.本发明公开了3d打印复材的控温及性能强化方法，包括：建立待打印的3d模型，并在所述3d模型的底部添加支撑；对所述3d模型和所述支撑进行布尔操作，将所述3d模型和所述支撑结合成一个整体模型，并将该整体模型导入magics切片软件中；将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型；控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束。
6.优选地，所述支撑为柱状支撑，所述支撑与所述3d模型的底面未接触面积比为1：1，柱状支撑的大小为，同时，在所述支撑与所述3d模型的接触位置阵列摆放多个半径0.1mm高度0.2mm的圆柱体，其中，所述支撑配置为进行稳定的保温，以实现对所述3d模型温度场的稳定调控，所述圆柱体配置为打印结束后，方便分离所述支撑与所述3d模型。
7.优选地，将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型，具体为：对所述整体模型进行复制，分别对原模型和复制模型分别赋予不同的参数，生成第一模型和第二模型，其中，所述参数包括切片层厚、扫描参数功率、速度、光斑直径；其中，所述第一模型的切片层厚为30μm，扫描参数功率为200w，速度为1600m/s，调控激光能场作用采用80μm光斑直径；其中，所述第二模型的切片层厚为60μm，扫描参数功率为150w，速度为1800m/s，调
控激光能场作用光斑直径为100μm。
8.优选地，在打印过程中，使用的打印材料为金刚石与cusn20复合材料，其中，cusn20合金采用气雾法制备，金刚石使用粒径大小为45μm的金刚石，cusn20与金刚石以质量比1000：59配比，并采用共振混合机将金刚石与cusn20复合材料均匀混合。
9.优选地，控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束，具体为：将所述基板预热至预设预热温度，其中，所述预设预热温度为150℃；根据所述3d模型的数据，控制所述第一模型和所述第二模型交替地进行打印；在打印过程中，每打印预设层数时，提高所述基板的温度，提高的温度为预设提高温度，其中，所述预设层数为100层，所述预设提高温度为30℃。
10.优选地，在打印过程中，每打印预设层数时，提高所述基板的温度，提高的温度为预设提高温度，具体为：当打印至100层时，继续加热所述基板至180℃；当打印至200层时，继续加热所述基板至210℃；当打印至300层时，继续加热所述基板至240℃；当打印至400层时，继续加热所述基板至270℃；当打印至500层时，继续加热所述基板至300℃。
11.优选地，还包括：当检测到所述基板的温度达到预设停止温度时，停止加热，其中，所述预设停止温度为300℃。
12.本发明还公开了3d打印复材的控温及性能强化装置，包括：模型建立单元，用于建立待打印的3d模型，并在所述3d模型的底部添加支撑；模型导入单元，用于对所述3d模型和所述支撑进行布尔操作，将所述3d模型和所述支撑结合成一个整体模型，并将该整体模型导入magics切片软件中；模型复制单元，用于将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型；模型打印单元，用于控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束。
13.本发明还公开了3d打印复材的控温及性能强化设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的3d打印复材的控温及性能强化方法。
14.本发明还公开了可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序能够被该存储介质所在设备的处理器执行，以实现如上任意一项所述的3d打印复材的控温及性能强化方法。
15.综上所述，本实施例提供的3d打印复材的控温及性能强化方法、装置、设备及介质，通过使用周期性的激光能场作用扫描策略，同时改变光斑直径，优化成型试件微观形貌，在模型底部添加支撑改变预热温度为随层数增加梯度上升，实现对温度场的调控，强化成型试件的宏观强度。从而解决现有技术中的传统激光3d打印技术在超高硬度材料3d打印领域并不能得到较好的应用；同时由于传统的激光3d打印技术在打印过程中温度不能得到
良好的调控，会导致金刚石石墨化严重且与金属材料结合较差，表面缺陷较多的问题。
附图说明
16.图1是本发明第一方面提供的3d打印复材的控温及性能强化方法的流程示意图。
17.图2是本发明第二方面提供的3d打印复材的控温及性能强化方法的流程示意图。
18.图3是本发明实施例提供的零件支撑结构设计示意图。
19.图4是本发明实施例提供的切片实现单双激光能场作用交替原理示意图。
20.图5是本发明实施例提供的每一层单双激光能场作用周期性数量变化示意图。
21.图6是本发明实施例提供的预热温度随打印层数梯度变化示意图。
22.图7是本发明实施例提供的传统激光能场作用扫描与周期性多激光能场作用扫描试件抗压强度示意图。
23.图8是本发明实施例提供的传统激光能场作用扫描与周期性多激光能场作用扫描试件电镜示意图。
24.图9是本发明实施例提供的了3d打印复材的控温及性能强化装置的模块示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
26.以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
27.本发明公开了3d打印复材的控温及性能强化方法、装置、设备及介质，至少在一定程度上解决了现有技术的不足。
28.由于3d打印成型金刚石复合材料多应用于磨削领域，对材料强度有较高要求，通过传统slm成型金刚石复合材料的强度不能很好地满足应用需求，同时由于打印过程温度不能得到良好的调控，金刚石石墨化严重且与金属材料结合较差。因此本发明方法通过使用周期性的激光能场作用扫描策略，同时改变光斑直径，优化成型试件微观形貌，在模型底部添加支撑改变预热温度为随层数增加梯度上升，实现对温度场的调控，强化成型试件的宏观强度。最终对成型实物进行抗压、抗弯力学测试，实验发现抗压、抗弯强度提升50%以上。
29.请参阅图1至图2，本发明的第一实施例提供了3d打印复材的控温及性能强化方法,其可由控温及性能强化设备（以下强化设备）来执行，特别的，由强化设备内的一个或者多个处理器来执行，以实现如下步骤：s101，建立待打印的3d模型，并在所述3d模型的底部添加支撑；s102，对所述3d模型和所述支撑进行布尔操作，将所述3d模型和所述支撑结合成
一个整体模型，并将该整体模型导入magics切片软件中；具体地，在本实施例中，所述支撑为柱状支撑，所述支撑与所述3d模型的底面未接触面积比为1：1，柱状支撑的大小为，同时，在所述支撑与所述3d模型的接触位置阵列摆放多个半径0.1mm高度0.2mm的圆柱体，其中，所述支撑配置为进行稳定的保温，以实现对所述3d模型温度场的稳定调控，所述圆柱体配置为打印结束后，方便分离所述支撑与所述3d模型。
30.在本实施例中，首先，使用计算机辅助设计（cad）软件创建3d模型，确定所需零件的几何形状和尺寸。建立6个的立方体模型试件，（本发明对打印模型没有限制，仅为最终测试对比所用），与6个的长方体模型试件。在模型底部添加柱状支撑，如图3所示，支撑与模型底面未接触面积比1：1，柱状支撑大小为，同时在接触位置阵列摆放若干个半径0.1mm高度0.2mm的圆柱体（目的在于方便去支撑），添加柱状支撑旨在使试件与基板间存在较多金刚石与金属复合材料，而金属粉末导热系数远低于成型金属，可作为稳定保温的导热介质，实现了温度场的稳定调控，通过布尔操作将二者结合为新的3d模型。
31.s103，将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型；具体地，步骤s103包括：对所述整体模型进行复制，分别对原模型和复制模型分别赋予不同的参数，生成第一模型和第二模型，其中，所述参数包括切片层厚、扫描参数功率、速度、光斑直径；其中，所述第一模型的切片层厚为30μm，扫描参数功率为200w，速度为1600m/s，调控激光能场作用采用80μm光斑直径；其中，所述第二模型的切片层厚为60μm，扫描参数功率为150w，速度为1800m/s，调控激光能场作用光斑直径为100μm。
32.具体地，在本实施例中，将模型复制并重叠，对两个模型分别赋予不同参数，同时对两个模型设置不同切片层厚，在设备中改变光斑直径，打印材料使用金刚石与cusn20复合材料；在打印舱铺粉层置入温度传感器。
33.s104，控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束。
34.具体地，在本实施例中，在打印过程中，使用的打印材料为金刚石与cusn20复合材料，其中，cusn20合金采用气雾法制备，金刚石使用粒径大小为45μm的金刚石，cusn20与金刚石以质量比1000：59配比，并采用共振混合机将金刚石与cusn20复合材料均匀混合。
35.在本实施例中，将混合的金刚石与cusn20复合材料使用烘粉机烘干，避免打印过程卡粉，将烘干的复合材料粉末装入供粉瓶中,装入粉末供给系统中，打开slm125，将的金属基板完成喷砂，放入打印舱内，并在金属基板工作台上铺设一层金属粉末，关闭舱门。
36.具体地，步骤s104包括：将所述基板预热至预设预热温度，其中，所述预设预热温度为150℃；根据所述3d模型的数据，控制所述第一模型和所述第二模型交替地进行打印；
在打印过程中，每打印预设层数时，提高所述基板的温度，提高的温度为预设提高温度，其中，所述预设层数为100层，所述预设提高温度为30℃。
37.具体地，在本实施例中，在打印过程中，每打印预设层数时，提高所述基板的温度，提高的温度为预设提高温度，具体为：当打印至100层时，继续加热所述基板至180℃；当打印至200层时，继续加热所述基板至210℃；当打印至300层时，继续加热所述基板至240℃；当打印至400层时，继续加热所述基板至270℃；当打印至500层时，继续加热所述基板至300℃。
38.具体地，在本实施例中，还包括：当检测到所述基板的温度达到预设停止温度时，停止加热，其中，所述预设停止温度为300℃。
39.在本实施例中，对其中3个立方体与长方体模型复制并重叠（其余模型按照传统激光能场作用扫描打印）导入magics中；即将模型复制并重叠，对两个模型分别赋予不同参数，同时对两个模型设置不同切片层厚，如图4所示，对模型一（原模型）切片层厚为30μm，赋予扫描参数功率200w速度1600m/s，对模型二（复制后模型）切片层厚60μm，赋予扫描参数功率150w速度1800m/s，由于模型二切片层厚为模型一两倍，落实到具体打印中，奇数层有单次激光能场作用，偶数层两次激光能场作用，如图5所示，表示打印每一层时激光能场作用的周期性数量变化图。实现了激光能场作用的周期性扫描，提高打印成型性能。周期性激光多能场作用扫描，单道激光能场作用采用80μm光斑直径；通过改变fod焦距，将焦距下移3mm,调控双道激光能场作用光斑直径为100μm。调大光斑直径目的旨在使激光能场作用扫描接合边部分重合，提高打印成型性。
40.在本实施例中，打印准备为：打开氩气调控工作舱内氧气降至0.05%，加热基板至150℃，同时打开水冷与空压机。开始打印，打开控制面板，设置预热温度随打印层数增加而梯度上升，如图6所示。导入程序，在温度上升至150℃时停止加热基板，打印开始后，预热温度随打印层数逐渐递增；打印完成后，将基板与试件线切割分离，同时去除支撑，对保留的试件作压缩抗弯处理。在打印舱铺粉层置入温度传感器，导入程序，当基板温度达到150℃时停止加热，开始打印铺粉至100层时继续加热基板至180℃停止加热，当铺粉层达到200层时继续加热基板至210℃停止加热，当铺粉层达到300层时继续加热基板至240℃停止加热，当铺粉层达到400层时继续加热基板至270℃停止加热，当铺粉层达到500层时继续加热基板至300℃不再加热直至打印完成。在扫描表层远离基板的过程中，梯度提升基板预热温度实现了扫描表面温度场的恒温调控，使得打印质量更高，如图6所示。
41.在本实施例中，层层堆积，工作台逐渐下降，新的金属粉末层被铺设在前一层固化的金属上。激光能场作用束再次扫描并熔融新的金属粉末，与前一层相融合。这个过程不断重复，直到整个零件构建完成。打印结束后，清理设备，后将基板上的打印块体进行线切割，并去除支撑。
42.在本实施例中，将激光能场作用调为周期性多能场激光作用交替扫描方式进行复合材料的烧结。激光能场作用参数的调节必须建立在模型的载体上，再通过改变具体的参数落实到实际的打印过程中。通过复制两个相同模型，将二者重叠，分别赋予不同参数与切
片层厚，实现周期性多能场扫描成型金刚石复材的目的。
43.在本实施例中，为实现金刚石与金属复合材料的界面结合和性能强化，本发明方法使用slm125打印同一模型的周期性多能场激光作用变焦参数下的立方体试件，进行测试抗压性能与三点抗弯性能来验证此发明方法的可行性。同时通过电镜观测试件微观形貌，可以清晰的发现传统非周期性激光扫描试件金刚石与金属结合不紧密，存在较大空隙；而通过周期性多能场激光扫描成型试件表面金刚石基体完好，且与其他金属复合材料结合紧密，如图8所示。最后，对传统激光能场作用扫描试件与周期多激光能场作用扫描试件进行抗压、抗弯测试，将试件置于压缩试验机的中心位置，试验机以1mm/min的速度对试件施加载荷，试件受压面积为64mm2，高度为8mm，后者抗压强度提升50%以上。传统激光能场作用扫描试件抗压强度为180mpa，周期性多激光能场作用扫描试件抗压强度300mpa。传统激光能场作用扫描试件三点抗弯平均强度6.5
×
105mpa，周期性多激光能场作用扫描试件三点抗弯平均强度1.15
×
106mpa，如图7所示。
44.综上，传统激光3d打印技术采用单激光能场作用熔融金属粉末逐层成型的方式，所制备样块强度较低，在超高硬度材料3d打印领域不能得到较好的应用，同时由于打印过程温度不能得到良好的调控，金刚石石墨化严重且与金属材料结合较差，表面缺陷较多。为解决以上问题，本发明提出了3d打印复材的控温及性能强化方法，可以有效增强金刚石复合材料近50%的抗压、抗弯强度，优化微观形貌并强化宏观强度；以解决激光能场作用3d打印金刚石复合材料不能较好地适应超高硬3d打印领域的应用。
45.请参阅图9，本发明的第二实施例提供了3d打印复材的控温及性能强化装置，包括：模型建立单元201，用于建立待打印的3d模型，并在所述3d模型的底部添加支撑；模型导入单元202，用于对所述3d模型和所述支撑进行布尔操作，将所述3d模型和所述支撑结合成一个整体模型，并将该整体模型导入magics切片软件中；模型复制单元203，用于将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型；模型打印单元204，用于控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束。
46.本发明的第三实施例提供了3d打印复材的控温及性能强化设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的3d打印复材的控温及性能强化方法。
47.本发明的第四实施例提供了可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序能够被该存储介质所在设备的处理器执行，以实现如上任意一项所述的3d打印复材的控温及性能强化方法。
48.示例性地，本发明第三实施例和第四实施例中所述的计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述3d打印复材的控温及性能强化设备中的执行过程。例如，本发明第二实施例中所述的装置。
49.所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其
他通用处理器、数字信号处理器 (digital signal processor，dsp)、专用集成电路 (application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列 (field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述3d打印复材的控温及性能强化方法的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述3d打印复材的控温及性能强化方法的各个部分。
50.所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述3d打印复材的控温及性能强化方法的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、文字转换功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、文字消息数据等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡（smart media card, smc）、安全数字（secure digital, sd）卡、闪存卡（flash card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
51.其中，所述实现的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
52.需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
53.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.3d打印复材的控温及性能强化方法，其特征在于，包括：建立待打印的3d模型，并在所述3d模型的底部添加支撑；对所述3d模型和所述支撑进行布尔操作，将所述3d模型和所述支撑结合成一个整体模型，并将该整体模型导入magics切片软件中；将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型；控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束。2.根据权利要求1所述的3d打印复材的控温及性能强化方法，其特征在于，所述支撑为柱状支撑，所述支撑与所述3d模型的底面未接触面积比为1：1，柱状支撑的大小为，同时，在所述支撑与所述3d模型的接触位置阵列摆放多个半径0.1mm高度0.2mm的圆柱体，其中，所述支撑配置为进行稳定的保温，以实现对所述3d模型温度场的稳定调控，所述圆柱体配置为打印结束后，方便分离所述支撑与所述3d模型。3.根据权利要求1所述的3d打印复材的控温及性能强化方法，其特征在于，将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型，具体为：对所述整体模型进行复制，分别对原模型和复制模型分别赋予不同的参数，生成第一模型和第二模型，其中，所述参数包括切片层厚、扫描参数功率、速度、光斑直径；其中，所述第一模型的切片层厚为30μm，扫描参数功率为200w，速度为1600m/s，调控激光能场作用采用80μm光斑直径；其中，所述第二模型的切片层厚为60μm，扫描参数功率为150w，速度为1800m/s，调控激光能场作用光斑直径为100μm。4.根据权利要求1所述的3d打印复材的控温及性能强化方法，其特征在于，在打印过程中，使用的打印材料为金刚石与cusn20复合材料，其中，cusn20合金采用气雾法制备，金刚石使用粒径大小为45μm的金刚石，cusn20与金刚石以质量比1000：59配比，并采用共振混合机将金刚石与cusn20复合材料均匀混合。5.根据权利要求1所述的3d打印复材的控温及性能强化方法，其特征在于，控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束，具体为：将所述基板预热至预设预热温度，其中，所述预设预热温度为150℃；根据所述3d模型的数据，控制所述第一模型和所述第二模型交替地进行打印；在打印过程中，每打印预设层数时，提高所述基板的温度，提高的温度为预设提高温度，其中，所述预设层数为100层，所述预设提高温度为30℃。6.根据权利要求5所述的3d打印复材的控温及性能强化方法，其特征在于，在打印过程中，每打印预设层数时，提高所述基板的温度，提高的温度为预设提高温度，具体为：当打印至100层时，继续加热所述基板至180℃；当打印至200层时，继续加热所述基板至210℃；当打印至300层时，继续加热所述基板至240℃；
当打印至400层时，继续加热所述基板至270℃；当打印至500层时，继续加热所述基板至300℃。7.根据权利要求5所述的3d打印复材的控温及性能强化方法，其特征在于，还包括：当检测到所述基板的温度达到预设停止温度时，停止加热，其中，所述预设停止温度为300℃。8.3d打印复材的控温及性能强化装置，其特征在于，包括：模型建立单元，用于建立待打印的3d模型，并在所述3d模型的底部添加支撑；模型导入单元，用于对所述3d模型和所述支撑进行布尔操作，将所述3d模型和所述支撑结合成一个整体模型，并将该整体模型导入magics切片软件中；模型复制单元，用于将所述整体模型进行复制重叠处理，并分别设置所述整体模型和复制的模型的参数，生成第一模型和第二模型；模型打印单元，用于控制所述第一模型和所述第二模型交替地在基板上逐层进行打印，并在打印过程中，调节打印的预热温度，直至打印结束。9.3d打印复材的控温及性能强化设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的3d打印复材的控温及性能强化方法。10.可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序能够被该存储介质所在设备的处理器执行，以实现如权利要求1至7任意一项所述的3d打印复材的控温及性能强化方法。

技术总结
本发明提供了3D打印复材的控温及性能强化方法、装置、设备及介质，由于3D打印成型金刚石复合材料多应用于磨削领域，对材料强度有较高要求，通过传统SLM成型金刚石复合材料的强度不能很好地满足应用需求，同时由于打印过程温度不能得到良好的调控，金刚石石墨化严重且与金属材料结合较差。因此本发明方法通过使用周期性的激光能场作用扫描策略，同时改变光斑直径，优化成型试件微观形貌，在模型底部添加支撑改变预热温度为随层数增加梯度上升，实现对温度场的调控，强化成型试件的宏观强度。最终对成型实物进行抗压、抗弯力学测试，实验发现抗压、抗弯强度提升50%以上。抗弯强度提升50%以上。抗弯强度提升50%以上。


技术研发人员：徐仰立 谢志平 黄国钦 杨泽凌 麦子宏 韩光耀 何艺强 魏金权 管荣兴
受保护的技术使用者：南安华大石材产业技术研究院
技术研发日：2023.09.01
技术公布日：2023/10/7