用于去除3D打印流道内的支撑结构的方法与流程

用于去除3d打印流道内的支撑结构的方法
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，具体而言，涉及一种用于去除3d打印流道内的支撑结构的方法。

背景技术：

2.3d打印技术具有周期短、成本低、不需要开模具的特点，直接打印结构复杂类零件即可，尤其是具有内流道结构的复杂零件。
3.在打印内流道结构时，需要添加支撑结构，防止内流道结构塌陷，打印完成后，需要将内流道中的支撑去除。内流道结构大多为弯曲流道而非直流道，在去除内支撑的过程中，传统的铣工铣削或者钳工钻削或金属锉削都不能完成内流道支撑的去除。

技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种用于去除3d打印流道内的支撑结构的方法，以解决弯曲流道内支撑难以去除的技术问题。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于去除3d打印流道内的支撑结构的方法，方法包括以下步骤：步骤s1：将牵引绳穿设于流道内，其中，流道为采用3d打印工件时形成，牵引绳的连接端从流道的第一出口穿出、并与挤压件连接，牵引绳的牵引端从流道的第二出口穿出；步骤s2：拉动牵引绳的牵引端，使挤压件进入流道，挤压件对流道内的支撑结构进行挤压，以去除支撑结构。
6.进一步地，方法还包括：通过更换不同尺寸的挤压件，对支撑结构进行多次去除，其中，挤压件的更换原则为挤压件的截面尺寸依次递增。
7.进一步地，在步骤s1中，牵引绳的第一端从第一出口穿出后、与挤压件进行穿设连接，牵引绳的第一端经挤压件穿出后、又经流道从第二出口穿出，其中，牵引绳的第二端位于流道的第二出口处。
8.进一步地，牵引绳在流道内的两次穿设的路径不同，以使牵引绳沿流道对支撑结构进行套设。
9.进一步地，在步骤s2中，通过杠杆机构拉动牵引绳的牵引端。
10.进一步地，杠杆机构包括：基座，基座上设有第一支撑部和第二支撑部，第一支撑部与第二支撑部间隔设置；其中，第二支撑部上开设有通孔；压杆，压杆与第一支撑部转动连接，压杆的一端用于连接经通孔穿出的牵引绳。
11.进一步地，第二支撑部上的通孔的上边缘的位置高度高于第二出口的位置高度。
12.进一步地，牵引绳为钼丝，牵引绳利用导引部进行导引穿设。
13.进一步地，导引部为弹簧钢丝。
14.进一步地，挤压件为球形结构。
15.应用本发明的技术方案，采用牵引绳拉动挤压件沿工件内部的流道移动，挤压件对流道内的支撑结构进行挤压，以去除支撑结构。牵引绳因具有柔性特征，能够适应弯曲流
道，挤压件跟随弯曲流道的方向进行实时的调整，以使挤压件与支撑结构始终保持贴合、对支撑结构进行轴向挤压，最终将支撑结构从流道内推出。上述的去除方法解决了弯曲流道内支撑难以去除的技术难题，并且操作简单。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1示出了本发明的用于去除3d打印流道内的支撑结构的方法的流程示意图；
18.图2示出了导引部与流道的穿设关系示意图；
19.图3示出了本发明中的导引部、挤压件以及流道的穿设关系示意图；
20.图4示出了本发明中的牵引绳、挤压件以及流道的穿设关系示意图；
21.图5示出了本发明中的杠杆机构的主视示意图；
22.图6示出了本发明中的杠杆机构的俯视示意图。
23.其中，上述附图包括以下附图标记：
24.1、工件；2、牵引绳；3、流道；4、第一出口；5、第二出口；6、挤压件；7、支撑结构；8、基座；9、第一支撑部；10、第二支撑部；11、通孔；12、压杆；13、导引部。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.现在，将参照附图更详细地描述根据本技术的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
29.结合图1至图6所示，根据本技术的具体实施例，提供了一种用于去除3d打印流道3内的支撑结构7的方法。
30.具体地，如图1所示，去除3d打印流道3内的支撑结构7的方法包括以下步骤：
31.步骤s1：将牵引绳2穿设于流道3内，其中，流道3为采用3d打印工件1时形成，牵引绳2的连接端从流道3的第一出口4穿出、并与挤压件6连接，牵引绳2的牵引端从流道3的第二出口5穿出。
32.步骤s2：拉动牵引绳2的牵引端，使挤压件6进入流道3，挤压件6对流道3内的支撑结构7进行挤压，以去除支撑结构7。
33.需要说明的是，在3d打印过程中，为了防止流道3出现塌陷，在打印流道3的过程中同步打印了支撑结构7，支撑结构7位于流道3内，利用支撑结构7对流道3进行支撑。其中，支撑结构7的外侧壁与流道3的内侧壁之间通过间隔设置的凸起进行连接，使支撑结构7与流道3之间具有多个空隙，为了能够对流道3进行均匀支撑，多个空隙等间隔的设置。流道3为弯曲流道3时，传统的铣工铣削或者钳工钻削或金属锉削都不能完成流道3内的支撑结构7的去除。
34.在本实施例中，采用牵引绳2拉动挤压件6沿工件1内部的流道3移动，具体来说，牵引绳2穿设在支撑结构7与流道3之间的空隙内，挤压件6对流道3内的支撑结构7进行挤压，以去除支撑结构7。牵引绳2因具有柔性特征，能够适应弯曲流道3，挤压件6跟随弯曲流道3的方向进行实时的调整，以使挤压件6与支撑结构7始终保持贴合、对支撑结构7进行轴向挤压，最终将支撑结构7从流道3内推出。上述的去除方法解决了弯曲流道3内支撑难以去除的技术难题，并且操作简单。
35.进一步地，为了对流道3内的支撑结构7进行完全去除，一般需要进行多次重复去除。通过更换不同尺寸的挤压件6，对支撑结构7进行多次去除，其中，挤压件6的更换原则为挤压件6的截面尺寸依次递增。
36.具体来说，对支撑结构7进行第一次去除时，使用截面尺寸较小的挤压件6，先对支撑结构7进行初步去除，沿支撑结构7的轴向对支撑结构7进行破坏，流道3内壁上可能会存在部分残留结构。对支撑结构7进行第二次、第三次或者更多次去除时，依次增大挤压件6的截面尺寸，以对残留结构进行完全去除。
37.在步骤s1中，结合图1至图3所示，牵引绳2的第一端从第一出口4穿出后、与挤压件6进行穿设连接，牵引绳2的第一端经挤压件6穿出后、又经流道3从第二出口5穿出，其中，牵引绳2的第二端位于流道3的第二出口5处。牵引绳2在流道3内的两次穿设的路径不同，以使牵引绳2沿流道3对支撑结构7进行套设。
38.其中，牵引绳2为钼丝，导引部13为弹簧钢丝，牵引绳2通过导引部13进行导引穿设。钼丝具有超高抗拉强度、表面光洁度高、延伸率小、不易断丝的特性，能够承受较大的牵引力。弹簧钢丝具有较强的回弹性能，能够适应弯曲程度不同的流道3，以引导钼丝顺利穿入流道3。
39.其中，挤压件6为球形结构，一般采用钢球。球形结构不会卡在流道3内部，能够更好的将支撑结构7拉出。非球形结构可能会卡在内流道3内部，不能有效去除支撑，故选用球形结构来去除支撑结构7。
40.如图2、图3所示，由于支撑结构7与流道3之间的空间较小，且流道3弯曲程度较大，故牵引绳2的第一端与导引部13进行搭接，以导引部13引导牵引绳2进行穿设。具体地，将导引部13从流道3的第二出口5的上侧穿入，导引部13经所述流道3后从第一出口4的上侧穿
出。挤压件6上设有穿轴孔，导引部13经流道3穿出第一出口4后，又穿入挤压件6的穿轴孔。导引部13从挤压件6的穿轴孔穿出后，又从流道3的第一出口4的下侧穿入流道3，再经流道3从第二出口5的下侧穿出。导引部13沿流道3对支撑结构7进行套设，完成导引部13的穿设过程。
41.如图4所示，拉拽牵引绳2，导引部13引导牵引绳2依次经流道3的第二出口5的上侧穿入、经流道3从第一出口4的上侧穿出、又穿入挤压件6的穿轴孔、从挤压件6穿出后又从流道3的第一出口4下侧穿入流道3、最终从第二出口5的下侧穿出。牵引绳2沿流道3对支撑结构7进行套设，完成牵引绳2的穿设过程。
42.在步骤s2中，通过杠杆机构拉动牵引绳2的牵引端。破坏支撑结构7与流道3之间的连接，需要比较大的剪力，杠杆机构能够使作用力倍增。
43.具体地，结合图5、图6所示，杠杆机构包括基座8、压杆12、第一支撑部9以及第二支撑部10。第一支撑部9以及第二支撑部10分别连接在基座8的顶面上，第一支撑部9与第二支撑部10间隔设置。压杆12与第一支撑部9转动连接，压杆12的一端用于连接经通孔11穿出的牵引绳2。其中，第二支撑部10上开设有通孔11，通孔11的上边缘的位置高度高于第二出口5的位置高度。
44.在利用杠杆机构拉动牵引绳2之前，将完成牵引绳2穿设的工件1放置在基座8上，使工件1与第二支撑部10的背离第一支撑部9的一侧面贴合，第二支撑部10对工件1进行阻挡限位。流道3的第二出口5与第二支撑部10上的通孔11相对，牵引绳2从通孔11穿出，避免部分牵引绳2被夹在第二支撑部10与工件1之间、造成牵引失效。通孔11的孔径一般设置的比较大，以适应不同的工件1上的第二出口5。通孔11的上边缘的位置高度高于第二出口5的位置高度，通孔11的上边缘作为牵引绳2的支撑点，避免在拉拽过程中工件1产生竖直位移、造成牵引力倍减。以通孔11的上边缘作为牵引绳2的支撑点，向下对压杆12施加作用力，使牵引绳2沿支撑结构7的切线方向对支撑结构7进行拉拽，以较少牵引力的损失。
45.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
46.采用弹簧钢丝进行导引贯穿，使钼丝穿过流道3及球形结构的穿轴孔，然后反向穿回流道3并从流道3穿出，利用杠杆机构对钼丝进行拉拽。操作简单，从而解决了去除弯曲流道3内的支撑结构7的技术难题。
47.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
48.除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本技术概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结
合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
49.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于去除3d打印流道内的支撑结构的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤s1：将牵引绳(2)穿设于流道(3)内，其中，所述流道(3)为采用3d打印工件(1)时形成，所述牵引绳(2)的连接端从所述流道(3)的第一出口(4)穿出、并与挤压件(6)连接，所述牵引绳(2)的牵引端从流道(3)的第二出口(5)穿出；步骤s2：拉动所述牵引绳(2)的牵引端，使所述挤压件(6)进入所述流道(3)，所述挤压件(6)对所述流道(3)内的支撑结构(7)进行挤压，以去除所述支撑结构(7)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过更换不同尺寸的所述挤压件(6)，对所述支撑结构(7)进行多次去除，其中，所述挤压件(6)的更换原则为所述挤压件(6)的截面尺寸依次递增。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s1中，所述牵引绳(2)的第一端从所述第一出口(4)穿出后、与所述挤压件(6)进行穿设连接，所述牵引绳(2)的第一端经所述挤压件(6)穿出后、又经所述流道(3)从所述第二出口(5)穿出，其中，所述牵引绳(2)的第二端位于所述流道(3)的所述第二出口(5)处。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述牵引绳(2)在所述流道(3)内的两次穿设的路径不同，以使所述牵引绳(2)沿所述流道(3)对所述支撑结构(7)进行套设。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s2中，通过杠杆机构拉动所述牵引绳(2)的牵引端。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述杠杆机构包括：基座(8)，所述基座(8)上设有第一支撑部(9)和第二支撑部(10)，所述第一支撑部(9)与所述第二支撑部(10)间隔设置；其中，所述第二支撑部(10)上开设有通孔(11)；压杆(12)，所述压杆(12)与所述第一支撑部(9)转动连接，所述压杆(12)的一端用于连接经所述通孔(11)穿出的所述牵引绳(2)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二支撑部(10)上的所述通孔(11)的上边缘的位置高度高于所述第二出口(5)的位置高度。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述牵引绳(2)为钼丝，所述牵引绳(2)利用导引部(13)进行导引穿设。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述导引部(13)为弹簧钢丝。10.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述挤压件(6)为球形结构。

技术总结

本发明提供了一种用于去除3D打印流道内的支撑结构的方法，其中，该方法包括以下步骤：步骤S1：将牵引绳穿设于流道内，其中，流道为采用3D打印工件时形成，牵引绳的连接端从流道的第一出口穿出、并与挤压件连接，牵引绳的牵引端从流道的第二出口穿出；步骤S2：拉动牵引绳的牵引端，使挤压件进入流道，挤压件对流道内的支撑结构进行挤压，以去除支撑结构。牵引绳具有柔性特征，能够适应弯曲流道，挤压件跟随弯曲流道的方向进行实时的调整，以使挤压件与支撑结构始终保持贴合、对支撑结构进行轴向挤压，最终将支撑结构从流道内推出。上述的去除方法解决了弯曲流道内支撑难以去除的技术难题，并且操作简单。并且操作简单。并且操作简单。