本發(fā)明屬于建材與增材制造的交叉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石膏基浮雕裝飾材料的增材制造方法。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平提高，對(duì)居住舒適度也提出了更高的要求。具有良好裝飾裝修性能的材料具有廣闊的發(fā)展前景。目前，隨著建筑裝飾裝修的石膏板浮雕裝飾在室內(nèi)裝修使用量增大，對(duì)傳統(tǒng)石膏板浮雕制造方式的改革也勢在必行。傳統(tǒng)的石膏板浮雕制造通常采用熱壓機(jī)或者滾壓機(jī)，或利用陰陽模采用模壓的方式成型，這種方法污染環(huán)境，產(chǎn)品簡單單一，工期長，浪費(fèi)材料，且對(duì)于復(fù)雜形狀難以成形。針對(duì)此問題，本發(fā)明提出一種石膏板浮雕裝飾材料的增材制造方法。中國發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?01410364936.2)公開了一種浮雕壁畫數(shù)字點(diǎn)陣熱壓3d打印成型方法，采用點(diǎn)陣熱壓成型的方法，在發(fā)泡材料上擊打凹槽的方式進(jìn)行打印。此方法雖然簡單，但不適用于石膏板上的裝飾浮雕打印。

與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，本發(fā)明所述的增材制造方法(3d打印方法屬于增材制造)環(huán)保，不用制造模具，在制造過程中不用去除大量的材料，也不用通過復(fù)雜工藝來得到最終產(chǎn)品，在生產(chǎn)上可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和節(jié)能減材，且解決了浮雕打印多樣化、個(gè)性化需求，可以做到快速化、短周期制造。此技術(shù)投放市場之后，會(huì)促進(jìn)增材制造方法在室內(nèi)裝飾裝修工程中的應(yīng)用，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有石膏基浮雕制作中存在的環(huán)境污染、形狀簡單、制造周期長、個(gè)性化水平低等問題，本發(fā)明提供了一種石膏基浮雕裝飾材料的增材制造方法，旨在浮雕生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)綠色化和節(jié)能減材，以及滿足產(chǎn)品的個(gè)性化需求，解決石膏板的浮雕裝飾裝修中增材制造問題。

一種石膏基浮雕裝飾材料的增材制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

a)根據(jù)浮雕模型的結(jié)構(gòu)和外形特點(diǎn)，進(jìn)行分層設(shè)計(jì)和切片處理；

b)選擇打印方式、噴頭的數(shù)量和規(guī)格以及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的布局方式；

c)進(jìn)行多噴頭路徑規(guī)劃；

d)將石膏基材輸送到待打印位置，并固定；

e)啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和多噴頭協(xié)同打印系統(tǒng)，對(duì)噴頭供應(yīng)漿料或者墨水，并進(jìn)行浮雕打??；

f)浮雕打印成型；

g)結(jié)束打印，將石膏基材拆卸并輸送。

所述打印基材是石膏基板材或塊材，基材為一塊或者多塊；打印對(duì)象是裝飾在基材上的浮雕。

所述打印方式為根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的三維立體圖案，整體層層堆積在所述石膏基材上，打印成形；或者多層操作，根據(jù)浮雕模型，于層高方向一次完成具有多層高度的局部區(qū)域操作。

所述噴頭口徑的粗細(xì)和形狀根據(jù)待打印浮雕模型的特點(diǎn)選取，可以相同或不同；所述噴頭數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；噴頭可以為擠出式或噴墨式或兩者混合。

所述運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的布局方式，為根據(jù)打印方式和噴頭數(shù)量及規(guī)格，選擇y軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)量以及每個(gè)y軸上的帶噴頭的z軸數(shù)量及空間布置方式。

所述漿料為石膏基裝飾材料的漿料或者墨水。所述漿料為打印前通過將石膏粉末、石膏添加劑及水按一定比例混合而成的材料。所述墨水為粘結(jié)劑等材料。

所述多噴頭協(xié)同打印包括：按照規(guī)劃的多噴頭打印路徑，根據(jù)打印任務(wù)多個(gè)噴頭可以相同的擠(噴)出量和擠(噴)出速度并聯(lián)同步打印，也可以不同的擠(噴)出量或擠(噴)出速度串聯(lián)按預(yù)定次序打印。

本發(fā)明與現(xiàn)有石膏浮雕制造技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)將增材制造與裝飾裝修建材的浮雕生產(chǎn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了浮雕的增材制造。

2)浮雕的增材制造方法，滿足了浮雕裝飾個(gè)性化需求，有效推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3)多噴頭協(xié)同打印，多種打印方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了浮雕的短周期、高效低成本制造。

4)成形方法環(huán)保，污染小。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成

本技術(shù)：
的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是石膏基浮雕裝飾材料的增材制造方法流程圖；

圖2是整塊板兩個(gè)相同花型的同步層層堆積打印過程示意圖；

圖3是整塊板分兩次完成具有多層高度的局部區(qū)域花型操作的打印方式示意圖；

圖4是復(fù)雜花型打印中噴頭1打印過程中示意圖；

圖5是復(fù)雜花型打印中噴頭2打印過程中示意圖；

圖6是復(fù)雜花型打印中噴頭3打印過程中示意圖；

圖7是三塊板相同花型同步打印的示意圖。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)施例中提供了一種石膏基浮雕裝飾材料的增材制造方法，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

具體實(shí)施例如下：

實(shí)施例1

為了清楚表達(dá)出本發(fā)明一種石膏基浮雕裝飾裝修材料增材制造方法的步驟特點(diǎn)，以下列舉浮雕模型為簡單的花型的打印方法。

根據(jù)浮雕模型的結(jié)構(gòu)和外形特點(diǎn)，進(jìn)行分層設(shè)計(jì)和切片處理；浮雕模型為一個(gè)簡單的花型，分層為整體層層切片。根據(jù)打印基板的大小尺寸，設(shè)置打印方式為兩個(gè)噴頭的同步層層堆積打印。根據(jù)切片大小結(jié)果和打印精度要求，選擇噴頭為擠出式噴頭，并選擇噴頭口徑。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)布局選擇兩個(gè)x軸、一個(gè)y軸，y軸上安裝一個(gè)z軸的形式。進(jìn)行噴頭路徑規(guī)劃。將石膏基板輸送到加工平臺(tái)并固定，啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，將噴頭移動(dòng)到待打印位置；對(duì)噴頭供應(yīng)漿料，進(jìn)行掃描打印，參見圖2。浮雕打印成形，結(jié)束打印。將石膏基材拆卸并輸送。

實(shí)施例2

實(shí)施例2與實(shí)施例1不同之處在于，實(shí)施例2中打印方式選用層高方向一次完成具有多層高度的打印，再打印第二個(gè)花型的方式，參見圖3。

實(shí)施例3

為了清楚表達(dá)出本發(fā)明一種石膏基浮雕裝飾裝修材料增材制造方法的步驟特點(diǎn)，以下列舉一個(gè)浮雕模型為復(fù)雜花型的打印方法。

根據(jù)浮雕模型的結(jié)構(gòu)和外形特點(diǎn)，進(jìn)行分層設(shè)計(jì)和切片處理，參見圖4所示。根據(jù)打印基板的大小尺寸，設(shè)置打印方式為三個(gè)噴頭按照先后次序的層層堆積打印。根據(jù)切片大小結(jié)果和打印精度要求，選擇噴頭為擠出式噴頭，并選擇噴頭口徑為大、中、小三種，分別用于打印花瓣、花心、花枝處。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)布局選擇兩個(gè)x軸、一個(gè)y軸，y軸上安裝三個(gè)z軸的形式。并進(jìn)行多噴頭路徑規(guī)劃。

將石膏基板輸送到加工平臺(tái)并固定；啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，將噴頭1移動(dòng)到待打印位置，對(duì)噴頭1供應(yīng)漿料，進(jìn)行掃描打印，參見圖4。噴頭1完成打印，復(fù)位；噴頭2移動(dòng)到待打印位置，對(duì)噴頭2供應(yīng)漿料，進(jìn)行掃描打印，參見圖5；噴頭2完成打印，復(fù)位；將噴頭3移動(dòng)到待打印位置，對(duì)噴頭3供應(yīng)漿料，進(jìn)行掃描打印，參見圖6，浮雕打印成形，結(jié)束打印，噴頭3停止供料并復(fù)位。將石膏基材拆卸并輸送。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種石膏基浮雕裝飾材料的增材制造方法，屬于建材與增材制造的交叉領(lǐng)域。該方法首先進(jìn)行打印前處理：根據(jù)浮雕的結(jié)構(gòu)和外形特點(diǎn)，進(jìn)行分層設(shè)計(jì)和切片處理；選擇打印方式、噴頭的數(shù)量和規(guī)格以及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的布局方式，并進(jìn)行多噴頭路徑規(guī)劃。將石膏基板輸送到待打印位置，并固定；啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和多噴頭協(xié)同打印系統(tǒng)進(jìn)行浮雕打??；浮雕成型。結(jié)束打印，將石膏基材拆卸并輸送。該方法是針對(duì)石膏基浮雕裝飾材料的增材制造方法，克服了傳統(tǒng)浮雕成型方法的環(huán)境污染，效率低等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了石膏基浮雕的增材制造方法，同時(shí)多噴頭協(xié)同打印，提高打印效率和打印方式的靈活性。附圖1為說明書摘要附圖。

技術(shù)研發(fā)人員：單忠德;杜偉肖;戰(zhàn)麗;劉豐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.18
技術(shù)公布日：2017.10.20