[0001] 本申请涉及三维打印领域，具体涉及一种三维打印中间产物、待打印物模型生成方法和三维打印方法、计算机程序和三维打印系统。

[0002] 现有技术中，三维打印系统包括计算装置、三维打印机和打印平台。计算装置用于从用户获取至少一个三维打印件模型，并按照用户对数量的要求，将各三维打印件模型布
设于虚拟打印容腔中，并在获得用户确认后对三维打印件模型进行切片处理，形成各打印
层的切片信息。三维打印机获取计算装置输出的切片信息对打印平台上的打印材料逐层选
择性烧结以在打印材料内成型三维打印件。打印完成后，打印材料被容置于打印平台的打
印容腔中，三维打印件被打印材料包裹。打印平台可以附接于三维打印机以便三维打印机
执行三维打印，也可以在三维打印完成后离开三维打印机，以便打印容腔中的三维打印件
冷却，冷却所需时长一般为三维打印所需时长的几倍。三维打印件冷却后从打印材料中取
出。采用上述技术方案，冷却时间较长。

[0038] 权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

[0039] 权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于简化描述，而不是暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作。

[0040] 权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地
固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

[0041] 权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意为“包含但不限于”。

[0042] 权利要求书和说明书中，除非另有限定，术语“设有”意指位于其后的技术特征是位于其前的技术特征的一部分。

[0043] 下面将结合附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0044] 实施例

[0045] 本实施例中，三维打印系统包括计算装置、三维打印机和打印平台。

[0046] 其中，计算装置包括输入单元、存储器、处理器和输出单元。

[0047] 输入单元用于获取至少一个三维打印件模型1(其在图1中示出)，三维打印件模型1用于定义三维打印件的形状，输入单元还用于获取需要打印的各三维打印件的数量。

[0048] 存储器用于存储计算机程序。计算机程序用于被处理器执行以实现待打印物模型生成方法，并基于待打印物模型生成方法生成的待打印物模型2生成切片信息。

[0049] 具体的，待打印物模型生成方法包括：

[0050] 步骤2.1：基于三维打印件模型1在虚拟打印容腔3中生成至少一个组合模型4，组合模型4包括一个用于成型三维打印件5的三维打印件模型1和一个对应的预备封套模型6，
预备封套模型6由三维打印件模型1外表面按相同距离进行整体扩散形成，各三维打印件模
型1彼此在空间上不相接，每个预备封套模型6壁厚一致；图1示出了步骤2.1执行完毕后的
示意图。如图1所示，本实施例中在一个虚拟打印容腔3中共有3个组合模型4，其中，一个组
合模型4的预备封套模型6与其他组合模型4的预备封套模型6互不相交，另外两个组合模型
4的预备封套模型6相交形成彼此相接部分7。

[0051] 步骤2.2：基于各预备封套模型6生成封套模型8，具体地，如任一预备封套模型与9其他预备封套模型6不相接则该预备封套模型6即为封套模型8；如任一预备封套模型6与其
他预备封套模型6相接，则去除彼此相接部分7后形成封套模型分部9，相接的各封套模型分
部9共同形成一个封套模型8；所有三维打印件模型1和所有封套模型8共同构成待打印物模
型2。图2示出了步骤2.2执行完毕后的示意图。如图2所示，彼此相接部分7被去除，本实施例
中，由于其中有一个组合模型4的预备封套模型6与其他组合模型4的预备封套模型互不相
交，则该组合模型4的预备封套模型6为封套模型8，另外两个组合模型4的预备封套模型6去
除了彼此相接部分7后形成两个封套模型分部9，这两个封套模型分部9由于彼此相接共同
形成封套模型8；

[0052] 步骤2.3，各独立的封套模型8通过至少一个连接部模型10连为一体，形成待打印物模型2。图3示出了待打印物模型2的示意图，本实施例中，两个独立的封套模型8之间通过
生成连接部模型10进行连接。最终形成的待打印物模型2如图4所示。

[0053] 如图1‑3所示，本实施例中，各预备封套模型6壁厚一致。

[0054] 从待打印模型6生成切片信息的方法为现有技术，在此不再赘述。

[0055] 处理器用于从输入单元调取三维打印件模型1并从存储器调取计算机程序，并通过执行所述计算机程序获取切片信息。

[0056] 输出单元用于输出各打印层的切片信息。

[0057] 三维打印机根据计算装置输出的切片信息对打印平台上的打印材料11进行三维打印。

[0058] 具体的，通过三维打印方法对打印平台上的打印材料11进行三维打印，其包括：

[0059] 将待打印物模型2通过计算机程序生成切片信息，并按切片信息逐层在打印平台上成型所有待打印物。参见图5至图7，图5至图7示出了本实施例中的三维打印中间产物12，
三维打印中间产物12包括三维打印件5、打印材料11、封套13和连接各封套13的连接部14。
连接部14连接各独立的封套13。如图7所示，三维打印件5被打印材料11包裹并容置于封套
13中，各三维打印中间产物12的封套壁厚一致。本实施例中，有两个三维打印中间产物12，
其中一个三维打印中间产物12的封套13内包含有两个三维打印件5，另外一个三维打印中
间产物12中只有一个三维打印件5，如图7所示，只有一个三维打印件5的三维打印中间产物
12内容置的打印材料11的厚度一致，包含有两个三维打印件5的三维打印中间产物12内容
置的打印材料11的厚度部分一致。

[0060] 本实施例中，三维打印件5为彩色三维打印件，在打印过程中，三维打印机向成型彩色三维打印件5的打印材料11喷涂色墨，在喷涂色墨的过程中，靠近三维打印件5的打印
材料11会沾染上色墨，而包裹三维打印件5和沾染上色墨的打印材料11的封套13则不被喷
射色墨，使得靠近三维打印件5沾染上色墨的打印材料11被容置于封套13中。

[0061] 打印完成后，将所有由封套模型8成型的封套13从打印材料11中取出并对其进行冷却处理，待到三维打印件5冷却完毕后，对三维打印件5外的封套13进行破拆，将封套13内
的三维打印件5取出，封套13内的打印材料11废弃。

[0062] 将所有由封套模型8成型的封套13从打印材料11中取出后，对封套13外的打印材料11回收再利用。

[0063] 本实施例中，封套13与三维打印件5一同打印而成并用于容置三维打印件5和包裹三维打印件5的打印材料11。三维打印过程完成后，三维打印件5被打印材料11包裹并被容
置于封套13中。三维打印过程完成后，三维打印中间产物12能够被从打印容腔中取出并从
包裹三维打印中间产物12的打印材料11中取出。由于封套13的容积必然小于打印容腔的容
积，封套13容置的打印材料11也必然少于打印容腔所容置的打印材料11的总和，因此，三维
打印件5在封套13内冷却的冷却速度比现有技术在打印容腔内冷却的冷却速度更快。

[0064] 现有技术中，在打印彩色三维打印件5时，需要向成型彩色三维打印件5的打印材料11喷涂色墨，在喷涂色墨的过程中，靠近三维打印件5的打印材料11会沾染上色墨。彩色
三维打印件5经冷却后，沾染上色墨的打印材料11容易与未沾染色墨的打印材料11混合，使
打印材料11不易回收只能被废弃。本实施例中，三维打印件5为彩色三维打印件5，封套13在
打印过程中不喷涂色墨，因此，靠近三维打印件5沾染上色墨的打印材料11被容置于封套13
中。而封套13外的打印材料11则不会被色墨沾染，能够被回收，只有封套13内的打印材料11
才会被废弃，因此相较于现有技术增加了打印材料11的回收率，降低了打印成本。

[0065] 本实施例中，封套13壁厚一致且至少部分打印材料11厚薄一致。相较于封套13壁不一致，或者打印材料11厚薄不一致，更有利于三维打印件5在各个冷却方向上冷却速度接
近或相同，使三维打印件5在各个冷却方向上的收缩率得以接近或相同，有利于在加快冷却
的同时保证三维打印件5的尺寸精度。这里所谓的封套13壁厚一致，是指就每个封套13而
言，其各个壁的壁厚一致。

[0066] 本实施例中，预备封套模型6是由三维打印件模型1外表面按相同距离整体扩散而成，这使得预备封套模型6与三维打印件模型1之间的距离相等，使得三维打印时，封套13与
三维打印件5之间的打印材料11的厚薄一致。有利于在加快冷却的同时保证三维打印件5的
尺寸精度。

[0067] 本实施例中，各三维打印件模型1彼此在空间上不相接，能够确保各三维打印件5空间上分立。

[0068] 本实施例中，任一预备封套模型6与其他预备封套模型6相接，则去除彼此相接部分7后形成封套模型分部9，相接的各封套模型分部9共同形成一个封套模型8。此时，虽然相
接部分的打印材料11厚度无法与未相接的部分的打印材料11厚度保持一致，但有利于提高
打印容腔的空间利用率，提高三维打印的效率。

[0069] 本实施例中，每个预备封套模型6具有相同的壁厚。比起每个预备封套模型6具有不同的壁厚而言，有利于使封套13壁厚一致，因此有利于在加快冷却的同时保证三维打印
件5的尺寸精度。这里的每个预备封套模型6壁厚一致是指每个封套13的各个部分的壁厚一
致。

[0070] 本实施例中，各预备封套模型6壁厚一致，因此每个封套模型8的壁厚也必然一致，由封套模型8打印出的封套13的壁厚也必然一致，有利于在加快冷却的同时保证三维打印
件5的尺寸精度。

[0071] 本实施例中，各独立的封套模型8至少通过一个连接部模型10连为一体，相较于没有连接部模型10而言，连为一体的封套13更方便将三维打印中间产物12一次性从包裹于其
外的打印材料11中取出。

[0072] 本实施例中，三维打印方案中，通过将由封套模型8成型的封套13从打印容腔中取出并冷却，能够加快三维打印件5的冷却速度。

[0073] 本实施例中，包裹于封套13外的打印材料11未沾染上色墨，因此对其进行回收，有利于节约资源、降低成本。

[0074] 上述说明书和实施例的描述，用于解释本申请的保护范围，但并不构成对本申请保护范围的限定。