發明所提供的方法所依托的3D打印系統構造主要包括計算機控制系統、材料送給系統、激光打印系統(選擇性激光燒結SLS或選擇性激光熔結SLM)、3DP打印系統和工作臺運動系統等。
[0028]具體的，如圖1所示，所述方法包括以下步驟:
S1、建立待3D打印物體的三維模型。
[0029]在計算機控制系統中根據待3D打印物體的結構特征，建立待打印物體的三維模型。
[0030]S2:對所述三維模型進行分層處理，得到每層截面的材料組分信息和輪廓信息。
[0031]對建立的三維模型進行分層處理，得到分層的信息，并將每層的材料組分信息及輪廓信息進行保存。
[0032]S3、根據區域面積及區域內待打印材料種類的不同，將每層截面劃分為第一粉末材料區域、梯度材料區域和第二材料區域，并且所述第一粉末材料區域、所述梯度材料區域和所述第二材料區域分別對應選擇鋪粉機構、梯度材料打印機構和微滴噴射打印頭機構作為打印機構。
[0033]將每層的區域劃分成第一粉末區域、梯度材料區域和第二材料區域，以及將每個區域內根據不同的粉末種類再劃分出不同的子區域。
[0034]具體的，所述具體的，所述第一材料區域為:區域面積超出預定面積值的粉末材料區域的集合；所述第二材料區域為:多個不同材料種類所處區域的過渡區域的集合；所述第二材料區域為:區域面積小于或者等于預定面積值的粉末材料區域、以及非粉末區域的隹A
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[0035]S4、在鋪粉機構、梯度材料打印機構及微滴噴射打印頭機構中，分別按照打印區域及打印材料種類的不同，將不同種類粉末材料或者液體材料裝入相應的料盒。
[0036]根據不同的區域劃分，以及區域內包含不同材料種類的子區域，因此為了實現每個區域內任一種類子區域均能實現快速打印，所述鋪粉機構包括:至少一個支撐材料盒、至少一個料盒、至少一個吸粉裝置、至少一個回收粉裝置以及傳輸機構；所述第一粉末材料區域包括:至少一個粉末種類的粉末材料待打印區域。所述梯度材料打印機構包括:至少兩個料盒的送粉裝置、材料配比裝置、材料攪拌裝置、打印頭裝置及實現打印頭裝置三維空間運動的轉動機構；所述梯度材料區域包括:至少兩個粉末種類的粉末材料待打印區域。
[0037]所述微滴噴射打印頭機構包括:多個打印頭裝置，以及為多個打印頭裝置傳輸打印材料的供給機構和實現打印頭裝置三維空間運動的轉動機構；所述第二材料區域包括:至少一個粉末種類的粉末材料或者至少一個液體材料或者至少一個固態材料或者至少一個固液材料相組合的待打印區域。
[0038]在具體打印時，每個料盒中裝入的粉料對應其待打印的區域，通過與料盒相連接的送粉裝置或者吸粉裝置等，將裝入料盒的粉末材料打印到成型腔內。
[0039]S5、鋪粉機構按照第一粉末材料區域的輪廓信息，依次將不同種類的粉末材料均勻鋪設到相應的打印區域，并固化成型。
[0040]S6、梯度材料打印機構按照梯度材料區域的輪廓信息，依次將不同種類的粉末材料均勻鋪設到相應的打印區域，并固化成型。
[0041]S7、微滴噴射打印頭機構按照第二材料區域的輪廓信息，依次將材料均勻打印到相應的打印區域。
[0042]在上述步驟S5-S7中，依次對第一材料區域、梯度材料區域和第二材料區域進行打印，并且優選的，分別采用選擇性激光燒結方法、選擇性激光熔結和三維打印的方法對第一材料區域的材料進行固化成型，采用選擇性激光熔結方法對梯度材料區域進行固化成型。
[0043]S8、控制打印工作臺下降一個打印層的厚度，重復步驟S5—步驟S7，層層疊加，直至打完整個三維實體。
[0044]當上述步驟S7完成后，則該片層的打印已完成，本步驟中，控制打印工作臺下降一個打印層的厚度，開啟對下一個片層的打印操作，一直到整個三維實體打印完成。
[0045]可以想到的是，在所述步驟S4與S5之間中還包括:
控制打印工作臺下降到第一個打印層的高度。
[0046]為了實現快速打印，所述步驟S6與步驟S7可以同步多軸聯動進行，在打印梯度材料區域的同時也進行小區域粉末材料區域或者液固材料區域的打印，保證了打印順利進行的同時，還提高了打印的效率。
[0047]下面如圖2、圖3a-圖3e所示，以4種面積較大區域粉末材料ABCD、面積較大區域液體材料F、面積較小區域材料GE、材料ABC交界處構成梯度區域結構的3D打印為例來說明本發明的具體內容，該示例并不用于限制本發明，在本發明的原則之內，對材料種類數量的增減、形態的變換等均為本發明的保護范圍之內。
[0048]首先將同一層片內的材料區域分類:具體分為面積較大的粉末材料區域、梯度粉末材料區域、面積較大非粉末材料區域、面積較小材料區域。具體打印工藝步驟為:(1)計算機控制工作臺下降一個切片厚度；(2)打印面積較大的粉末材料區域，鋪設第一種面積較大粉材，固化成型后吸走未固化粉材，再鋪上第二種面積較大粉材，固化成型后吸走未固化的粉材，……，以此類推，將本層面積大粉材全部固化成型；(3)打印梯度粉末材料區域，調用梯度材料打印機構向梯度粉材區域按照設計的材料要求鋪設混合粉末并固化成型；
(4)打印非粉末材料的較大面積區域，從多個獨立運動的微滴噴射打印頭機構中按設計的材料要求調用相應的打印頭打印面積較大非粉末材料區域同時固化成型；(5)打印面積較小材料區域，從多個獨立運動的微滴噴射打印頭機構中按設計的材料要求調用相應的打印頭打印面積較小材料區域同時固化成型；(梯度打印頭與多個獨立的打印頭可多軸聯動，同時進行打印，節省時間)(6)直到本層所有區域全部固化成型，工作臺再下行一個切片厚度，重復上述過程，多層疊加，直至打完整個三維實體。
[0049]本發明所述的多工藝3D打印方法，依托的3D打印系統，如圖2所示，其構造主要包括計算機控制系統4、材料送給系統、激光打印系統3 (選擇性激光燒結SLS或選擇性激光熔結SLM)、三維打印系統6和工作臺系統8等。
[0050]在實際應用中，所述的材料送給系統具有三套機構一一鋪粉機構1、梯度材料打印機構2、多個獨立的三維空間內可移動的微滴噴射打印頭機構5，這三套機構的選擇需根據立體的層片信息來決定，同一層片中面積較大的粉末材料區域選擇鋪粉機構，梯度粉末材料區域選擇梯度材料打印機構，面積較大非粉末材料區域和面積較小材料區域選擇第三種中適合的打印頭機構。
[0051]所述的鋪粉機構1包括多個料盒(其中至少包括一個支撐材料盒)的鋪粉裝置、吸粉裝置、回收粉裝置以及傳送機構等。
[0052]所述的梯度材料打印機構2包括多個料盒的送粉裝置、材料配比裝置、材料攪拌裝置、打印頭裝置及實現打印頭三維空間運動的機構等。
[0053]所述的多個獨立的微滴噴射打印頭機構5包括各打印頭的材料供給機構、打印頭裝置及實現打印頭三維空間運動的機構等。各打印頭可根據原材料材料的形態(粉末、液體、液固混合物、線材)來設置，數量根據實際應用增減。
[0054]所述的梯度材料打印機構2與多個獨立的打印頭能實現多軸聯動、同時打印，節省打印時間。
[0055]所述的粉末的固化成型主要采用選擇性激光燒結(SLS)、選擇性激光熔結(SLM)和三維打印(3DP)成型方法，3D打印加工系統是三種成型方法的綜合體，根據材料的性能、成型后的機械性能等的要求來選擇成型方法。
[0056]所述的計算機控制系統4是用來建立立體的三維模型，切片軟件對上述模型進行切片處理，并得到每層的材料組分信息、輪廓信息、材料送給機構的選擇信息、材料送給路徑信息，繼而進行打印路徑規劃，以及對材料送給系統、激光打印系統3 (選擇性激光燒結SLS或選擇性激光熔結SLM)、三維打印系統6、工作臺系統8等的控制。
[0057]基于上述系統的硬件支持，采用本申請中多工藝、多材料3D打印方法進行打印詳細的打印步驟如下:
步驟1:建立多材料裝配體三維模型；