CN114603848B - 三维物体打印方法及装置、计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供三维物体打印方法及装置、计算机设备，其中，打印方法包括：利用粉末材料形成铺底粉末层，铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；利用粉末材料在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。本申请提供的三维物体打印方法，可以避免在三维物体打印过程中出现粉末层温度超调的现象，提高三维物体的打印品质。
Description
技术领域
本申请涉及三维打印技术领域，尤其涉及三维物体打印方法及装置、计算机设备。
背景技术
在通过基于逐层构建材料的固化而产生物体的三维打印过程中，最终形成的三维物体的品质至少部分地取决于跨越每个层的温度分布。维持稳定和均匀的温度分布有助于提高所形成的三维物体的品质和精度。
目前的三维打印设备中，主要利用温度检测模块(以热成像仪为例)检测粉床的温度，然而在打印成型阶段中，由于此时铺粉辊和粉床的温度相差较大，加上铺粉辊表面光滑反光的影响，铺粉辊的温度将会大大低于粉床的温度。在打印成型阶段由于检测到的温度偏低，而以恒定的快速升高热源的功率，可能会导致粉床的温度最终高于目标温度而出现超调的现象，从而导致粉末材料板结，影响形成的三维物体的品质和精度。
发明内容
本申请实施例提供三维物体打印方法及装置、计算机设备，可以避免在三维物体打印过程中出现温度超调的现象，提高三维物体的品质和精度。
第一方面，本申请提供一种三维物体打印方法，所述方法包括：
利用粉末材料形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；
调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；
利用粉末材料在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；
根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；
调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，至少部分所述隔离粉末层的升温速率大于所述成型粉末层的升温速率。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：调节至少最后一层所述隔离粉末层的温度至预设温度。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：
控制热源的加热功率调节至第一加热功率并对所述隔离粉末层进行加热；
所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：
控制热源的加热功率调节至第二加热功率并对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第二加热功率小于所述第一加热功率。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：
将PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热；以及
所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：
将所述PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第一组PID系数与所述第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热，具体包括：
通过温度检测器获取所述隔离粉末层的实际温度；
根据所述隔离粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第一组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率；
所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，具体包括：
通过温度检测器获取所述成型粉末层的实际温度；
根据所述成型粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第二组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述通过温度检测器获取所述隔离粉末层或所述成型粉末层的实际温度，包括：
利用热图像相机检测在所述隔离粉末层或所述成型粉末层的至少一个预设区域内的温度。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述隔离粉末层或所述成型粉末层包括多个预设区域，所述热源包括多个加热灯组，每个加热灯组用于加热所述隔离粉末层或所述成型粉末层的对应一个预设区域，所述热源的多个加热灯组分别配置有对应的权重分配系数；
调节所述铺底粉末层或所述成型粉末层的温度至预设温度，包括：
PID控制器基于所述热源的加热功率的调整率以及所述加热灯组的权重分配系数调节所述热源中的至少一个加热灯组的加热功率。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述隔离粉末层的升温速率为0.5℃/s至10℃/s，所述成型粉末层的升温速率为0.1℃/s至2℃/s。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述铺底粉末层还包括至少一层缓冲粉末层；所述缓冲粉末层形成在所述隔离粉末层之后，且形成在所述成型粉末层之前。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：调节至少最后一层所述隔离粉末层的温度至预设温度，以及调节所述缓冲粉末层的温度至预设温度。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述隔离粉末层的升温速率大于所述缓冲粉末层的升温速率。
第二方面，本申请提供一种三维物体打印装置，所述打印装置包括构建平台、供粉模块、喷射模块、温度调节模块及控制模块，所述控制模块与所述构建平台、所述供粉模块、所述喷射模块、所述温度调节模块分别连接；所述控制模块被配置为：
控制所述供粉模块向所述构建平台提供粉末材料以形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；
控制所述温度调节模块调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；
控制所述供粉模块在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；
控制所述喷射模块根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；
控制所述温度调节模块调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，所述隔离粉末层的升温速率大于所述成型粉末层的升温速率。
结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述温度调节模块包括热源、温度检测器和PID控制器，所述PID控制器与所述控制模块通讯连接，所述PID控制器根据所述温度检测器反馈的信息控制所述热源的加热功率。
结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述控制模块被配置为：
在所述控制所述供粉模块向所述构建平台提供粉末材料以形成至少一层铺底粉末层之后，将所述PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数；
在所述控制所述供粉模块在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层之后，将所述PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，其中，所述第一组PID系数与所述第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。
结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述热源选自紫外灯、红外灯、微波发射器、加热丝、加热片、加热板中至少一种。
结合第二方面，在一种可行的实施方式中，粉末层包括多个预设区域，所述粉末层为所述成型粉末层或所述铺底粉末层，所述热源包括多个加热灯组，每个加热灯组用于加热所述粉末层的对应一个预设区域。
结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述热源为加热灯阵列。
第三方面，本申请提供一种非暂时性计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述的三维物体打印方法。
第四方面，本申请提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的三维物体打印方法。
本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
本申请提供的三维物体打印方法及装置、计算机设备，将至少部分铺底粉末层的温度以及成型粉末层的温度分别调节至预设温度，并且控制至少部分铺底粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率，可以保证铺底粉末层的温度能够尽可能快地达到预设温度；而在打印成型阶段，成型粉末层的升温速率更慢，避免打印层出现温度超调的现象，保证打印层的温度在预设温度左右，从而保证了打印层的品质，提高形成的三维物体的品质及精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的三维物体打印装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的三维物体打印方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的三维物体打印方法的另一流程示意图；
图4为本申请实施例提供的打印方法在形成铺底粉末层过程中的温度变化状态图；
图5为本申请实施例提供的打印方法在形成成型粉末层过程中的温度变化状态图；
图6为本申请实施例提供的非暂时性计算机可读存储介质的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要说明的是，附图中标示的X-Y-Z坐标系中，支撑平台相对打印头非旋转打印方式中，X轴与打印方向平行，Y轴垂直于打印方向，且与切片层平行，即X-Y平面与切片层平行，Z轴与切片层的叠加方向平行，垂直于X-Y平面。
图1为本申请实施例提供的一种三维物体打印装置的结构示意图，如图1所示，打印装置包括构建平台1、供粉模块2、喷射模块3、温度调节模块4及控制模块5，所述控制模块5与所述构建平台1、所述供粉模块2、所述喷射模块3、所述温度调节模块4分别连接。在本实施例中，打印装置为喷射式三维打印机。
构建平台1，用于承载粉末材料形成的粉末层。具体地，构建平台1设置在构建室内。可选地，构建室内还包括升降机构，升降机构与构建平台1连接，用于驱动构建平台1沿竖直方向上升或下降。
供粉模块2，用于向构建平台1提供粉末材料以形成粉末层，所述粉末层包括铺底粉末层及成型粉末层。示例的，供粉模块2可以包括储粉腔、送粉器、储粉槽和铺粉器，储粉腔用于存储粉末材料，储粉腔内的粉末材料通过送粉器被输送到位于构建平台1一侧的储粉槽中；铺粉器用于将储粉槽中的粉末材料铺展到构建平台1上以形成至少一个铺底粉末层11或至少一个成型粉末层，常用的铺粉器可以是铺粉辊和/或刮板。
喷射模块3，用于向构建平台1上的成型粉末层施加液体材料。具体的，喷射模块3可以是喷墨打印头，打印头可以是单通道打印头或多通道打印头，本实施例中打印头的数量根据所使用的液体材料的种类以及需要施加的液体材料的量有关。例如，液体材料包括不同颜色的功能材料时，不同颜色的液体材料通过不同的打印头或同一打印头的不同通道喷射。例如，当需要施加的液体材料的量较大单个墨滴的体积不足以满足需求时，为了提高打印效率，可以同时使用多个打印头或同一打印头的多个通道喷射相同种类的材料。
温度调节模块4，用于对构建平台1上的粉末层的温度进行调节。具体的，温度调节模块4可以包括热源、温度检测器和控制器。热源可以设置在构建平台1的上方，具体可以将热源设置于构建室的顶部，热源提供的能量可以覆盖整个构建平台1的区域。
热源提供辐射能或热能，热源可选自红外灯、紫外灯、微波发射器、加热丝、加热片、加热板、加热灯中的至少一种。在一些实施例中，所述热源包括加热灯阵列，所述加热灯阵列包括位于加热灯阵列的中心区域的第一加热灯组、位于加热灯阵列的边缘区域的第二加热灯组以及位于加热灯阵列角落区域的第三加热灯组；所述第一加热灯组、所述第二加热灯组以及所述第三加热灯组所配置的加热功率不同，以实现根据加热需求的分区域调控。
温度检测器，用于监测构建平台1上的最上层的粉末层的实际温度。粉末层可以是铺底粉末层或成型粉末层。温度检测器可选自热图像相机、高温计、温度传感器中的至少一种。在本实施例中，温度检测器位于构建平台的上方，且与热源设置一起设置于构建室的顶部。在其它实施例中，温度检测器也可以位于构建室外，在此不做限定。
在一些实施例中，温度检测器为红外成像相机，红外成像相机检测位于构建平台1上的最上层的粉末层辐射出的红外辐射，并根据红外辐射能确定最上层的粉末层的温度。
在一些实施例中，控制器为PID控制器(Proportion IntegrationDifferentiation)，温度检测器将监测的实际温度反馈给PID控制器，PID控制器根据温度检测器反馈的信息控制热源的加热功率。
进一步地，三维物体打印装置还包括预热组件，用于预热构建平台1上承载的粉末材料。预热组件可以提供辐射能或热能，预热组件可选自紫外灯、红外灯、微波发射器、加热丝、加热片、加热板中的至少一种，具体选择哪种不受限制。在一些实施例中，预热组件设置于构建平台1上，用于加热构建平台1，以对构建平台1上承载的粉末材料进行预热处理。在一些实施例中，预热组件还可以设置于构建室的四壁上，以对构建室内的粉末材料进行预热处理。具体地，构建室的四壁上可以具有加热丝，用于对构建室内的粉末材料进行保温。在其他实施例中，预热组件还可以设置于供粉模块2中的送粉器和储粉槽上，以对输送的粉末材料进行预热处理。
三维物体打印装置还包括数据处理装置，用于将待打印物体的数字模型进行切片处理，得到多个切片层及切片层图像数据；根据所述切片层图像数据生成切片层打印数据，并将层打印数据传送给控制模块5。数据处理装置例如切片软件，在切片过程中，切片软件对三维物体的数字模型在竖直方向进行切片分层，得到多个切片层及层图像数据。
可以理解地，在打印过程中，控制模块5控制供粉模块2向构建平台1提供粉末材料以形成铺底粉末层，控制温度调节模块4对铺底粉末层进行加热使至少部分铺底粉末层达到预设温度；再控制供粉模块2向铺底粉末层上提供粉末材料以形成成型粉末层，并基于层打印数据控制喷射模块3喷射液体材料到成型粉末层上，控制温度调节模块4对成型粉末层进行加热使其达到预设温度，以促进形成打印层。控制模块5控制升降机构在竖直方向上移动，并控制供粉模块2、喷射模块3重复上述步骤进行逐层打印并将多个所述打印层叠加，形成三维物体。本申请中对待打印三维物体的形状不做限制。
第二方面，图2为本申请实施例提供的三维物体打印方法的流程示意图，如图2所示，所述打印方法包括以下步骤：
S10，利用粉末材料形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；
S20，调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；
S30，利用粉末材料在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；
S40，根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；
S50，调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，所述隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。
在本方案中，将至少部分铺底粉末层的温度以及成型粉末层的温度分别调节至预设温度，并且控制隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率，可以保证铺底粉末层的温度能够尽可能快地达到预设温度；而在打印成型阶段，成型粉末层的升温速率更慢，避免打印层出现温度超调的现象，保证打印层的温度在预设温度左右，从而保证了打印层的品质，提高形成的三维物体的品质及精度。
请一并参阅图1以及图3，以下结合具体的实施方式进行详细的阐述：
在步骤S10之前，所述方法还包括：
步骤S01，获取三维物体的数字模型，将三维物体的数字模型进行切片分层，得到多个切片层及切片层图像数据，并根据切片层图像数据生成层打印数据。
在具体实现方式中，可以通过扫描方式获取三维物体的原始数据并进行三维建模得到三维物体的数字模型，或者，通过设计构建三维物体模型从而得到三维物体的数字模型，对数字模型进行数据格式转换，例如转换成STL格式、PLY格式、WRL格式等能被切片软件识别的格式，再使用切片软件对模型进行切片分层得到切片层图像数据，并对层图像数据进行处理，得到表示物体的层打印数据。本申请中，待打印的三维物体的形状不受限制，可以是任何一种形状的物体。
S10，利用粉末材料形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层。
在本实施例中，粉末材料是呈粉末状的材料颗粒。粉末材料包括粉末状的颗粒材料、粉末基材料和微粒材料。粉末材料可以选自粉末状金属材料、粉末状合成材料、粉末陶瓷材料、粉末状玻璃材料、粉末状树脂材料、粉末状聚合物材料等，在此不做限定。本实施例中粉末材料可以不与液体材料发生聚合反应，粉末材料本身也不会发生聚合反应；粉末材料也可以与液体材料发生聚合反应，粉末材料本身也可以发生聚合反应，可以根据实际需求进行选取。
可选地，所述粉末材料选自聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)、聚酰胺(PA)、聚酯、聚氨酯(PU)、聚乳酸、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚氟乙烯、氯化聚烯烃、含有羟基的聚乙烯醇(PVA)、纤维素、改性纤维素中的至少一种。
本实施例中的粉末材料的熔点或熔融温度可以为60℃～300℃。具体可以是60℃、70℃、80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、240℃、280℃或300℃等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。本实施例提供的粉末材料在形成成型粉末层时，粉末材料的流动性能够满足使用需求、粉末材料之间形成的间隙能被施加的液体材料填满，并且施加的液体材料能润湿粉末材料的表面。
本申请各实施例中，粉末材料的颗粒形状和颗粒大小没有特殊限制。可选地，粉末材料可以是球状、树枝状、片状、盘状、针状和棒状等形状。粉末材料的平均粒径为1μm～400μm，例如可以是1μm、5μm、10μm、30μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm或400μm等，当然也可以是上述范围内的其他值。粉末材料的粒径过小，液体材料很难在较短时间内渗透到当前的粉末材料层的底部，不利于液体材料与粉末材料接触。粉末材料的粒径过大，粉末颗粒之间的间隙太大，会影响三维物体的成型精度。粉末材料的平均粒径优选为30μm～200μm。粉末材料中的颗粒间隙大概为5nm～100μm，例如可以是5nm、10nm、100nm、250nm、500nm、1μm、5μm、10μm、25μm、50μm、75μm或100μm，在此不做限定。本申请各实施例中的粉末材料的颗粒间隙在5nm～100μm范围内，有利于液体材料通过间隙快速渗透到粉末层内部和保留部分在表层，甚至润湿选定区域内的粉末材料的表面。
可选地，形成的粉末层的厚度为10μm～500μm，例如可以是10μm、25μm、50μm、75μm、100μm、125μm、150μm、200μm、300μm、400μm或500μm。形成的粉末层的厚度优选为50μm～150μm。可以理解地，当粉末层的厚度较薄时，能够形成分辨率较高的物体，但是制造物体所花费的时间大大加长，制造成本增高；当粉末层的厚度较厚时，液体材料浸润粉末材料的时间加长，并且制造形成的物体分辨率下降，难以达到预期。
本申请中，粉末材料还可以包括填料，填料用于提高三维物体的机械强度，填料具体可以是石墨烯、碳纳米管、玻璃纤维、高岭土中的至少一种，在本实施例中不做限制。填料在粉末材料中的质量占比为0％～5％，具体可以是0％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。填料在成型过程中不会发生体积变化，当填料的质量占比越高，成型的三维物体的刚性、拉伸强度越强，但韧性降低；当填料的质量占比过高，成型的三维物体的容易变脆，易破坏。可以理解地，通过在粉末材料中添加适量的填料，可以保障三维物体的韧性，提高三维物体的机械强度。
本申请中，粉末材料还可以包括流动助剂，流动助剂用来改善粉末材料的流动性，流动助剂具体可以是二氧化硅、滑石粉等，在本实施例中不做限制。流动助剂在粉末材料中的质量占比为0％～5％，具体可以是0％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。可以理解地，流动助剂在成型过程中不会发生体积变化，适量的流动助剂可以有利于提高粉末材料的流动性，但是当流动助剂的质量占比过高，会改变粉末材料原本的性能特征。
请一并参照图1和图3，在步骤S10中，控制模块5控制供粉模块2向构建平台1提供粉末材料以形成铺底粉末层11。具体地，在步骤S10中，控制模块5控制供粉模块2提供并铺设粉末材料，在一些实施例中，控制模块5还控制构建平台1进行升降以配合供粉模块2，使得粉末材料在构建平台1上形成铺底粉末层11。可以理解地，铺底粉末层11可以起到隔离保温的作用，铺底粉末层11将成型粉末层与构建平台1隔离开，从而避免由于构建平台1的较差热稳定性从而影响成型粉末层的温度。为了更好的隔离保温效果，铺设的铺底粉末层11越厚，隔离保温效果越好。
为了达到较好的隔离保温效果，且避免铺底粉末层消耗过多的粉末材料，优选形成的铺底粉末层11的厚度在20mm至50mm之间，具体可以是20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm以及50mm等，在此不做限定。如图1所示，在本实施例中，铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层111。
S20，调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度。
需要说明的是，图2的流程图并不代表着步骤S20一定在步骤S10之后，步骤S20也可以与步骤S10并行。
在步骤S20中，温度调节模块4中的控制器控制热源调节至少部分所述铺底粉末层11的温度至预设温度。在一个实施例中，在供粉模块2利用粉末材料在构建平台1上形成铺底粉末层11时，温度调节模块4一直在工作，温度调节模块4持续地对构建平台1上的粉末材料的温度进行调节，以使至少部分铺底粉末层11达到预设温度。
当构建平台1上形成多层隔离粉末层111时，在一些实施例中，温度调节模块4可以对每个隔离粉末层111的温度进行调节，使得每个隔离粉末层111的温度都达到预设温度。在另一些实施例中，温度调节模块4可以对每个隔离粉末层111的温度进行调节，使得至少最后一层的隔离粉末层111的温度达到预设温度，或，使得位于上层的多个隔离粉末层111的温度达到预设温度。
进一步地，如图1所示，在本实施例中，铺底粉末层11还包括缓冲粉末层112，所述缓冲粉末层112形成在所述隔离粉末层111之后，且形成在成型粉末层之前。这样，缓冲粉末层使得铺底粉末层的隔离保温效果更好，热稳定性更强。在实际打印过程中，示例性地，控制模块5可以控制供粉模块2向构建平台1提供粉末材料以形成30层隔离粉末层，在隔离粉末层上再形成10层缓冲粉末层。
示例性地，温度调节模块4先对多个隔离粉末层111的温度进行调节，使得最后一层隔离粉末层111的温度达到预设温度；在隔离粉末层111的温度达到预设温度后，继续形成缓冲粉末层112，控制温度调节模块4对缓冲粉末层112的温度进行调节，使得每个缓冲粉末层112的温度达到预设温度，其中，隔离粉末层111的升温速率大于成型粉末层的升温速率；缓冲粉末层112的升温速率可以大于成型粉末层的升温速率，也可以等于成型粉末层的升温速率，还可以小于成型粉末层的升温速率，在此不做限定。
进一步地，在本实施例中，隔离粉末层111的升温速率大于缓冲粉末层112的升温速率。由于在形成缓冲粉末层112之前，隔离粉末层111的温度已经达到预设温度，达到预设温度的隔离粉末层111能够实现热扩散，从而使得缓冲粉末层112的起始温度高于隔离粉末层111的起始温度，则缓冲粉末层121的起始温度与预设温度之间的温差更小，升温速率更小。
在一些实施方式中，控制热源的加热功率调节至第一加热功率并对隔离粉末层111进行加热。
在另一些实施方式中，控制器为PID控制器(Proportion IntegrationDifferentiation)，PID控制器采用PID控制算法，PID控制器由比例单元(P)、积分单元(I)以及微分单元(D)组成，其第i个温度测量点输入e(t)与输出U(t)的关系如公式1所示：
在公式1中，e(t)为对应第i个温度测量点的误差，为对应第i个温度测量点的误差积分，/>为对应第i个温度测量点的误差微分。Kp为比例项系数，Kd为微分项系数，Ki为积分项系数，比例项系数Kp、微分项系数Ki以及积分项系数Kd共同组成PID系数，且Kp、Ki、Kd均为正数。
步骤S20具体包括：控制模块5先将温度调节模块4中的PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数，所述PID控制器基于第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热。
在具体实施例中，温度检测器将监测的隔离粉末层的实际温度反馈给PID控制器，PID控制器根据温度检测器反馈的信息控制热源的功率。具体地，通过温度调节模块4中的温度检测器获取隔离粉末层的实际温度；根据实际温度与预设温度之间的误差值以及第一组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率。示例性地，当隔离粉末层的实际温度小于预设温度时，PID控制器控制加热灯阵列的加热功率调整率增加30％，即为初始功率例如300W的130％，即390W。
在一些实施例中，热源可以包括加热灯阵列，所述加热灯阵列包括位于加热灯阵列的中心区域的第一加热灯组、位于加热灯阵列的边缘区域的第二加热灯组以及位于加热灯阵列角落区域的第三加热灯组。
所述粉末层包括多个预设区域，粉末层可以是铺底粉末层或成型粉末层，每个加热灯组用于加热所述粉末层的对应一个预设区域。需要说明的是，预设区域并不真实体现在粉末层中，而是以虚拟区域的方式来划分粉末层。粉末层可以是上述的铺底粉末层、缓冲粉末层或成型粉末层中的任意一种。
在本实施例中，所述热源的多个加热灯组分别配置有对应的权重分配系数，PID控制器基于所述热源的加热功率的调整率以及所述加热灯组的权重分配系数调节所述热源中的至少一个加热灯组的加热功率。示例性地，被定位于加热灯阵列的中心区域的第一加热灯组可以配置有大约在0.2和0.4之间的权重分配系数，被定位于加热灯阵列的边缘区域的第二加热灯组可以配置有大约在0.7和0.8之间的权重分配系数，并且被定位于加热灯阵列角落区域的第三加热灯组可以配置有1.0的权重分配系数。
可以理解地，PID控制器利用于上述公式1以通过单独地或分组地调节加热灯阵列的多个区域内的加热灯的功率，以实现对粉末层的多个预设区域的温度进行单独调节，可以保证打印层的温度在预设温度左右，保证了打印层的品质，提高了打印形成的三维物体的品质。
在一些实施方式中，粉末层的各个预设区域与加热灯阵列的各个区域相对应，粉末层的各个预设区域所需接收的加热能量可以根据逻辑需求进行分配，使得加热灯阵列中对应的加热灯或加热灯分组的权重系数能够满足粉末层的各个预设区域所需的加热能量。更具体地，粉末层的预设区域的数量等于加热灯的数量，从而可以根据粉末层的预设区域分配一一对应的加热灯。
在本实施例中，位于加热灯阵列的中心区域的多个加热灯用于加热粉末层的第一预设区域，位于加热灯阵列的边缘区域的多个加热灯用于加热粉末层的第二预设区域，位于加热灯阵列角落区域的多个加热灯用于加热粉末层的第三预设区域。
在另一些实施方式中，粉末层的预设区域的数量小于加热灯的数量，加热灯可以被分为多个加热灯分组，多个加热灯分组分别与粉末层对应的预设区域一一对应。
可以理解的是，铺底粉末层的温度T达到预设温度Tc，并不意味着铺底粉末层的温度一定要正好等于预设温度，铺底粉末层的实际温度也可以向预设温度接近，实际温度与预设温度之间的差值为ΔT，ΔT的预设范围可以为-5℃到5℃；优选地，ΔT的预设范围为-1℃到1℃。即，使得铺底粉末层的温度只要无限接近预设温度即可。
图4为本申请实施例提供的在形成铺底粉末层11过程中的温度变化状态图，如图4所示，温度调节模块4中的温度检测器在构建平台1上方的预定位置处获得铺底粉末层的第i个温度测量点的温度Τ(单位为℃)，在实际应用中，铺底粉末层的第i个温度测量点的温度Τ可以是某一指定的预设测量点的温度值，也可以是温度检测器检测到的铺底粉末层11的多个预设测量点的温度的平均值，还可以是温度检测器检测到的所有预设测量点的温度的平均值。
如图4所示，在t0时刻时，供粉模块2开始供粉，此时构建平台1上无粉末材料，此时的温度T0为构建平台1的实时温度。在本实施例中，构建平台1具有加热丝对构建平台1进行加热，示例性地，T0约为150℃。
从t1该时刻起，供粉模块2在构建平台1上开始施加粉末材料。可以理解地，在时刻t0和t1之间，温度检测器没有测量粉末材料的温度，而是测量构建平台1的温度。为了简单起见，这里假定，在t0和t1之间的时间范围内构建平台1的温度没有发生变化。
从时刻t1起，供粉模块2在构建平台1上开始施加粉末材料以形成第一隔离粉末层，构建平台1上的粉末材料量随着时间逐渐增加，由于粉末材料的温度低于构建平台1，如图4所示，温度检测器检测到的温度T出现降低，即从温度T0一直降低到一个最小值TL1。控制热源对第一隔离粉末层的加热处理，第一隔离粉末层的温度又从最小值TL1再升高到TH1。示例性地，TL1约为110℃，TH1约为155℃。温度在达到最小值之后重新升高是由于热源的加热功率提高引起的。在实际打印过程中，当PID控制器接收到温度检测器发送的温度降低信号后，PID控制器控制热源的加热功率升高以使得第一隔离粉末层的温度升高，通过提高热源的加热功率，可以加快隔离粉末层的加热速率。即，在t1和t2之间的时间范围内，供粉模块2利用粉末材料在构建平台1上形成了第一个铺底粉末层(即第一隔离粉末层)。
从时刻t2起，供粉模块2在第一隔离粉末层上继续施加粉末材料，以形成第二隔离粉末层。随着第一隔离粉末层上的粉末材料量随着时间逐渐增加，由于粉末材料的温度低于第一隔离粉末层的温度，如图4所示，温度检测器检测到的温度再次出现降低，即从温度T一直降低到一个最小值TL2，然后由于热源的加热，第二隔离粉末层的温度再升高到TH2。其中，TL2大于TL1，TH2大于TH1。示例性地，TL2约为115℃，TH1约为159℃。即，在t2和t3之间的时间范围内，供粉模块2利用粉末材料在第一隔离粉末层上形成了第二个隔离粉末层。
重复地，从时刻t3、t4……t12起，供粉模块2利用粉末材料在前一个铺底粉末层上继续形成新的铺底粉末层。因此在图4可以看到，从时刻t3、t4……t12起，由温度检测器检测的温度T出现降低，且温度T依次降低到一个最小值TL3、TL4……TL12，然后由于热源的加热再升高到TH3、TH4……TH12。其中，TL12＝TL11＝TL10＞……＞TL4＞TL3＞TL2＞TL1，预设温度TA＝TH12＝TH11＝TH10＞……＞TH4＞TH3＞TH2＞TH1。由图4可知，由于隔离粉末层的保温作用，从时刻t10起，供粉模块2利用粉末材料在前一个隔离粉末层上继续形成缓冲粉末层，隔离粉末层的升温速率大于缓冲粉末层的升温速率，即粉末层的实时温度与预设温度的温差越大时，升温速率更大，温差越小时，升温速率小。即，形成的第10、11、12个缓冲粉末层通过温度调节模块4的调节，温度达到了预设温度TA，示例的，TA约为178℃。可以理解的是，图4仅做示意，本文对形成的隔离粉末层的数量、缓冲粉末层的数量、以及铺底粉末层的总数量不做具体限制。
为了使每个隔离粉末层更快达到预设温度，具体的，步骤S20包括：
PID控制器基于第一PID控制系数控制热源对隔离粉末层进行加热。
需要说明的是，第一PID控制系数能够在较短的时间内将热源的加热功率提高，从而加快隔离粉末层的加热速率。
在一些实施方式中，所述隔离粉末层的升温速率为0.5℃/s至10℃/s，具体可以是0.5℃/s、0.8℃/s、1℃/s、2℃/s、3℃/s、5℃/s、7℃/s、8℃/s或10℃/s等，在此不做限定。
S30，利用粉末材料在所述至少一层铺底粉末层的表面上形成成型粉末层。
在步骤S30中，控制模块5控制供粉模块2在至少一层铺底粉末层11的表面上形成成型粉末层121。可以理解的是，当构建平台1上形成有多层铺底粉末层时，成型粉末层12形成于位于最上层的一层铺底粉末层上。
在一些实施方式中，单个成型粉末层121的厚度与单个铺底粉末层11的厚度可以相同，也可以不同。在实际打印过程中，可以通过控制模块5对供粉模块4和/或构建平台1进行调整来调节形成的成型粉末层121的厚度。示例性地，可以改变供粉模块4的单次供粉量，或者改变构建平台1的单次升降高度等。
S40，根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料。
在一种实施方式中，液体材料溶解至少部分所述粉末材料，需要说明的是，本实施例中所述溶解是指除了完全不溶解以外的所有可能情况。例如当1g粉末材料置于100g液体材料中有至少1％的粉末材料溶解。优选地，液体材料完全溶解粉末材料。所述溶解不限制于常温下，还可以在加热和/或搅拌的情况下实现的液体材料溶解粉末材料；所述溶解不限于一次溶解还可以分次分阶段溶解，如在液体材料与粉末材料接触时发生缓慢溶解，可以加热粉末材料以加快溶解速率。
在另一种实施方式中，所述液体材料发生热聚合和/或光聚合反应，和/或，所述液体材料与所述粉末材料发生聚合反应。本实施例中对液体材料不做限制，只要其最终能够将喷射有液体材料的粉末材料固化成型即可。
在一种实施方式中，液体材料可以含有能量吸收剂，能量吸收剂在吸收提供的能量后将能量转化为热能，从而使与其接触的粉末材料熔融成型。在另一种实施方式中，液体材料为光固化材料，液体材料含有光固化组分，且光固化组分能溶解粉末材料，在照射下光引发剂引发光固化组分发生聚合反应从而将溶解的粉末分子缠结固化成型。在另一种实施方式中，液体材料为热固化材料，液体材料含有热固化组份，在照射下热引发剂引发热固化组份发生聚合反应，形成的聚合物将粉末材料包裹成型。在另一种实施方式中，液体材料具有与粉末材料反应的活性组分，在照射下引发剂引发液体材料与粉末材料发生聚合反应。
在一种实施方式中，液体材料使得至少部分所述粉末材料熔融，具体地，可以是加热后的液体材料的温度高于至少部分粉末材料的熔点，从而使得施加在粉末材料上的液体材料能够熔融粉末材料，成型粉末层冷却后形成打印层。
进一步地，液体材料还包括助剂。具体地，所述助剂选自引发剂、流平剂、消泡剂、表面活性剂等。引发剂用于引发液体材料发生反应，引发剂根据液体材料的种类选择可以是光引发剂、自由基引发剂、阴离子引发剂、阳离子引发剂等。流平剂用于提高液体材料的流动性以及对粉末材料的润湿性能，同时调整液体材料的表面张力使其能够正常打印，在本实施例中不做限制。消泡剂主要用于防止液体材料起泡，消泡剂例如可以是硅酮消泡剂、聚醚消泡剂、脂肪酸酯消泡剂等。表面活性剂主要用于控制液体材料对粉末材料的润湿性、渗透性和表面张力，表面活性剂例如可以是阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
液体材料还可以包括着色剂，当液体材料中含有着色剂时，可以实现彩色3D物体，着色剂可以是染料或颜料。
结合图1所示，控制模块5控制所述喷射模块3根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料。喷射模块3根据层打印数据将液体材料喷射到成型粉末层121上，液体材料将渗入成型粉末层121中，使得成型粉末层121形成图案化区域及非图案化区域。在具体实施方式中，控制模块5控制喷射模块3与成型粉末层121在XY平面上相对移动以根据层打印数据以所需图案将液体材料喷射到成型粉末层121上。
在热源的作用下，成型粉末层中的图案化区域固化形成打印层131。
S50，调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，所述隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。
在步骤S50中，控制模块5控制温度调节模块4调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，所述隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。
需要说明的是，图2的流程图并不代表着步骤S50一定在步骤S30和S40之后，在一些实施例中，在供粉模块2利用粉末材料在铺底粉末层11上形成成型粉末层121，以及根据层打印数据控制喷射模块3在成型粉末层121上喷射液体材料的过程中，温度调节模块4持续地对铺底粉末层11上的粉末材料的温度进行调节，以使得成型粉末层121达到预设温度。
可以理解的是，成型粉末层的温度T达到预设温度TA，并不意味着成型粉末层的温度一定要正好等于预设温度，成型粉末层的实际温度也可以向预设温度接近，实际温度与预设温度之间的差值为ΔT，ΔT的预设范围可以为-5℃到5℃；优选地，ΔT的预设范围为-1℃到1℃。即，使得成型粉末层的温度只要无限接近预设温度即可。
在一些实施方式中，控制热源的加热功率调节至第二加热功率并对所述成型粉末层进行加热。其中，所述第二加热功率小于所述第一加热功率。示例性地，在加热隔离粉末层时的第一加热功率为400W时，在加热成型粉末层时的第二加热功率为350W。
在本实施例中，至少部分所述铺底粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。具体的，所述隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。
由于在形成成型粉末层121之前，铺底粉末层的温度已经达到预设温度，达到预设温度的铺底粉末层可以提供较好的保温效果，铺底粉末层在接触新铺设的粉末材料时，能够实现热扩散，从而使得成型粉末层121的起始温度高于隔离粉末层的起始温度，则成型粉末层121的起始温度与预设温度之间的温差更小。
在本方案中，通过控制隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率，使得铺底粉末层的升温速率更快，铺底粉末层11的温度能够尽可能快地达到预设温度；而在打印成型阶段，成型粉末层121的升温速率更慢，避免出现成型粉末层121的温度超调的现象，从而保证成型粉末层121的温度达到预设温度，从而保证打印层131的品质。
图5为本申请实施例提供的在形成成型粉末层过程中的温度变化状态图，如图5所示，温度调节模块4中的温度检测器在铺底粉末层11上方的预定位置处获得成型粉末层121的温度Τ’(单位为℃)，在实际应用中，成型粉末层的温度Τ’可以是温度检测器检测到的成型粉末层的多个预设测量区域的温度的平均值，也可以是温度检测器检测到的所有预设测量区域的温度的平均值。
如图5所示，在tB1时刻起，供粉模块2在铺底粉末层11上开始施加粉末材料。可以理解地，在tB1时刻，温度检测器没有测量新施加的粉末材料的温度，而是测量位于构建平台最上层的铺底粉末层11的温度。因此，在时刻tB1温度检测器检测到的温度等于预设温度TA。
从时刻tB1起，供粉模块2在铺底粉末层11上开始施加粉末材料以形成第一成型粉末层121，铺底粉末层11上的粉末材料量随着时间逐渐增加，由于粉末材料的温度低于铺底粉末层11的温度，如图5所示，温度检测器检测到的温度T出现降低，即从温度T一直降低到一个最小值TL。控制热源对第一成型粉末层121进行加热处理，第一成型粉末层121的温度又从最小值TL再升高到TA。示例性地，TL约为160℃，TA约为178℃。温度在达到最小值之后重新升高是由于热源的加热功率提高引起的。
在实际打印过程中，当PID控制器接收到温度检测器发送的温度降低信号后，PID控制器控制热源的加热功率升高以使得第一成型粉末层121的温度达到预设温度，通过提高热源的加热功率到一个最大值，可以加快成型粉末层121的加热速率。当温度检测器检测到的实际温度与预设温度的差值ΔT在预设范围内时，则PID控制器重新使加热功率降低。
重复地，从时刻tB2、tB3、tB4……起，在测量区域内部，温度较低的新施加的粉末材料以逐渐增加的量存在，以形成新的一个成型粉末层。如图5可以看到，由温度检测器确定的温度T出现降低，温度T一直降低到最小值TL，然后重新升高到目标温度TA。可以理解的是，图5仅做示意，本文对形成的成型粉末层的总数量不做具体限制。
在一些实施方式中，所述成型粉末层的升温速率为0.1℃/s至2℃/s，具体可以是0.1℃/s、0.2℃/s、0.3℃/s、0.4℃/s、0.5℃/s、0.6℃/s、1℃/s、1.5℃/s或2℃/s等，在此不做限定。
参照图4和图5可知，由于成型粉末层形成在铺底粉末层上，铺底粉末层起到了隔离保温的作用，因此，形成的成型粉末层的温度的最小值大于隔离粉末层的温度的最小值，控制隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。如果PID控制器始终采用第一组PID系数来加热铺底粉末层及成型粉末层，容易导致成型粉末层的温度偏离预设范围，导致粉末板结影响形成的打印层的品质。
步骤S50具体包括：控制模块5先将温度调节模块4中的PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，所述PID控制器基于第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，使得所述成型粉末层的温度调节至预设温度，以形成打印层。其中，第一组PID系数与第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。可以理解地，控制模块5可以根据形成的粉末层的类型的不同，调整PID控制器的控制系数，以实现不同阶段的粉末层的温度调节的独立控制。
在具体实施方式中，通过温度调节模块4中的温度检测器获取成型粉末层的实际温度；根据实际温度与预设温度之间的误差值以及第二组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率。示例性地，当成型粉末层的实际温度低于预设温度时，PID控制器控制加热灯阵列的加热功率调整率增加10％，即为初始功率例如300W的110％，即330W。
控制采用两种不同的PID控制系数分别用于加热隔离粉末层以及成型粉末层，并且使得所述隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率，可以避免成型粉末层的温度偏离预设范围，保证打印层的品质。
具体的，相较于采用设置有第一组PID系数的PID控制器，采用设置有第二组PID系数的PID控制器将热源的加热功率提高到最大功率的时间变长，和/或，采用设置有第二组PID系数的PID控制器能够将热源的加热功率提高到的最大功率变小。从而，使得铺底粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率。
进一步地，在铺底粉末层还包括缓冲粉末层的实施例中，PID控制器可以基于第一组PID系数控制热源对所述缓冲粉末层进行加热，也可以基于第二组PID系数控制热源对所述缓冲粉末层进行加热，还可以基于第三组PID系数控制热源对所述缓冲粉末层进行加热，其中第三组PID系数与第一组PID系数、第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。
三维物体打印过程中，在步骤S50之后，所述打印方法还包括：
步骤S60，确认当前三维物体的打印层是否为最后一层，如否，重复执行上述形成成型粉末层至形成打印层的步骤，即步骤S30至步骤S50，使获得的多个打印层逐层叠加以形成三维物体。
图1仅示意性地示出了第二个成型粉末层122，以及形成的第二个打印层132，可以理解的是，三维物体可以由两个以上的打印层进行层层叠加形成。如果判断结果为“是”，则流程结束，三维物体的构建完成。
可以理解地，对三维物体的数字模型进行切片分层得到至少一个切片层，在三维物体打印过程中，每形成一个打印层进行逐层叠加，直到所有切片层被打印完成，形成目标三维物体，否则，需要根据层打印数据重复形成成型粉末层和喷射液体材料形成打印层，并逐层叠加形成三维物体。
综上，本申请实施例将至少部分铺底粉末层的温度以及成型粉末层的温度分别调节至预设温度，并且控制铺底粉末层中的隔离粉末层的升温速率大于成型粉末层的升温速率，可以保证铺底粉末层的温度能够尽可能快地达到预设温度；而在打印成型阶段，成型粉末层的升温速率更慢，避免打印层出现温度超调的现象，保证打印层的温度在预设温度左右，从而保证了打印层的品质，提高形成的三维物体的品质。
本申请实施例还提供一种非暂时性计算机可读存储介质，如图6所示，存储介质91包括存储的程序911，在程序运行时控制存储介质91所在设备执行上述的三维物体打印方法。
本申请实施例还提供一种计算机设备，如图7所示，该实施例的计算机设备包括：处理器101、存储器102以及存储在存储器102中并可在处理器101上运行的计算机程序103，处理器101执行计算机程序103时实现实施例中的三维物体打印方法，为避免重复，此处不一一赘述。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
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)、现场可编程门阵列(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。
存储器可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (19)
1.一种三维物体打印方法，其特征在于，所述方法包括：
利用粉末材料形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；
调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；
利用粉末材料在所述铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；
根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；
调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，所述隔离粉末层的升温速率大于所述成型粉末层的升温速率。
2.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：调节至少最后一层所述隔离粉末层的温度至预设温度。
3.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：
控制热源的加热功率调节至第一加热功率并对所述隔离粉末层进行加热；
所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：
控制热源的加热功率调节至第二加热功率并对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第二加热功率小于所述第一加热功率。
4.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：
将PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热；以及
所述调节所述成型粉末层的温度至预设温度，具体包括：
将所述PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，其中，所述第一组PID系数与所述第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。
5.根据权利要求4所述的打印方法，其特征在于，所述PID控制器基于所述第一组PID系数控制热源对所述隔离粉末层进行加热，具体包括：
通过温度检测器获取所述隔离粉末层的实际温度；
根据所述隔离粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第一组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率；
所述PID控制器基于所述第二组PID系数控制热源对所述成型粉末层进行加热，具体包括：
通过温度检测器获取所述成型粉末层的实际温度；
根据所述成型粉末层的实际温度与预设温度之间的误差值以及所述第二组PID系数计算得到所述热源的加热功率的调整率。
6.根据权利要求5所述的打印方法，其特征在于，所述通过温度检测器获取所述隔离粉末层或所述成型粉末层的实际温度，包括：
利用热图像相机检测在所述隔离粉末层或所述成型粉末层的至少一个预设区域内的温度。
7.根据权利要求5所述的打印方法，其特征在于，所述隔离粉末层或所述成型粉末层包括多个预设区域，所述热源包括多个加热灯组，每个加热灯组用于加热所述隔离粉末层或所述成型粉末层的对应一个预设区域，所述热源的多个加热灯组分别配置有对应的权重分配系数；
调节所述铺底粉末层或所述成型粉末层的温度至预设温度，包括：
PID控制器基于所述热源的加热功率的调整率以及所述加热灯组的权重分配系数调节所述热源中的至少一个加热灯组的加热功率。
8.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述隔离粉末层的升温速率为0.5℃/s至10℃/s，所述成型粉末层的升温速率为0.1℃/s至2℃/s。
9.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，所述铺底粉末层还包括至少一层缓冲粉末层；所述缓冲粉末层形成在所述隔离粉末层之后，且形成在所述成型粉末层之前。
10.根据权利要求9所述的打印方法，其特征在于，所述调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度，具体包括：调节至少最后一层所述隔离粉末层的温度至预设温度，以及调节所述缓冲粉末层的温度至预设温度。
11.根据权利要求9所述的打印方法，其特征在于，所述隔离粉末层的升温速率大于所述缓冲粉末层的升温速率。
12.一种三维物体打印装置，其特征在于，所述打印装置包括构建平台、供粉模块、喷射模块、温度调节模块及控制模块，所述控制模块与所述构建平台、所述供粉模块、所述喷射模块、所述温度调节模块分别连接；所述控制模块被配置为：
控制所述供粉模块向所述构建平台提供粉末材料以形成铺底粉末层，所述铺底粉末层包括至少一层隔离粉末层；
控制所述温度调节模块调节至少部分所述铺底粉末层的温度至预设温度；
控制所述供粉模块在所述铺底粉末层的表面上形成成型粉末层；
控制所述喷射模块根据层打印数据在所述成型粉末层上施加液体材料；
控制所述温度调节模块调节所述成型粉末层的温度至预设温度，以形成打印层，其中，
所述隔离粉末层的升温速率大于所述成型粉末层的升温速率。
13.根据权利要求12所述的打印装置，其特征在于，所述温度调节模块包括热源、温度检测器和PID控制器，所述PID控制器与所述控制模块通讯连接，所述PID控制器根据所述温度检测器反馈的信息控制所述热源的加热功率。
14.根据权利要求13所述的打印装置，其特征在于，所述控制模块被配置为：
将所述PID控制器的控制系数设置为第一组PID系数，并控制所述温度调节模块调节所述隔离粉末层的温度；
将所述PID控制器的控制系数设置为第二组PID系数，并控制所述温度调节模块调节所述成型粉末层的温度，其中，所述第一组PID系数与所述第二组PID系数中的至少一个系数的值不同。
15.根据权利要求13所述的打印装置，其特征在于，所述热源选自紫外灯、红外灯、微波发射器、加热丝、加热片、加热板中至少一种。
16.根据权利要求13所述的打印装置，其特征在于，粉末层包括多个预设区域，所述粉末层为所述成型粉末层或所述铺底粉末层，所述热源包括多个加热灯组，每个加热灯组用于加热所述粉末层的对应一个预设区域。
17.根据权利要求13所述的打印装置，其特征在于，所述热源为加热灯阵列。
18.一种非暂时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1～11任意一项所述的三维物体打印方法。
19.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～11任意一项所述的三维物体打印方法。
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