[发明专利]光固化3D打印方法及光固化3D打印系统

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种光固化3D打印方法及光固化3D打印系统。

背景技术

由于具有大幅降低生产成本、提高原材料和能量的利用率、可根据需求进行定制、大大节省产品制作时间等优点，3D打印技术近年来逐渐进入公众视野并得到快速发展，而3D打印机是3D打印技术应用中的重要设备，相对于其他的添加剂制造技术而言，通过3D打印机进行打印具有速度快、价格便宜、高易用性等优点。

3D打印的基本原理是分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，在进行3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，3D打印机将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型，完成3D打印。

在3D打印技术中，采用德州仪器(TI)的数字微镜(Digital Micro-mirror Device)快速成型技术(俗称：DLP光固化3D打印机)，通过采用单颗UV LED光源或者用紫外激光光源照射到DMD芯片后，再通过单个镜头照射到树脂槽表面或底部以使得被照射到的树脂固化，从而完成3D打印过程。在这种DLP光固化3D打印技术中，当强紫外光在固化大面积的树脂的时候，材料会有一定的缩水率，例如，液态固化材料的提及为500毫米*400毫米*10毫米的时候，采用强紫外光源来一次性固化该液体材料，会产生中间薄周围厚的现象，而当材料体积为500毫米*400毫米*0.1毫米的时候，固化后就会产生四周翘边、中间开裂的现象。

发明内容

基于此，针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种3D打印方法以及光固化3D打印系统，其可以修正光敏树脂固化过程中的翘边现象。

为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种光固化3D打印方法，包括步骤：

接收3D打印指令，根据预定照射顺序以及对应的照射时间采用紫外光源依次对光敏液体槽成型面的各部分进行照射，所述照射顺序自所述光敏液体槽成型面的中心部分向边缘部分延伸排列，且光敏液体槽的成型面的中心部分位于照射顺序的首位，光敏液体槽成型面的整体表面位于照射顺序的末位。

一种光固化3D打印系统，包括与光源发生器、控制单元连接的DMD投影单元阵列，所述DMD投影单元阵列包括两个以上的DMD投影单元，所述控制单元根据预定照射顺序以及对应的照射时间控制各DMD投影单元处于开启状态或者关闭状态，所述照射顺序根据DMD投影单元与光敏液体槽成型面的对应关系，自所述光敏液体槽成型面的中心部分向边缘部分延伸排列设置，且与光敏液体槽成型面的中心部分对应的DMD投影单元位于照射顺序的首位，与光敏液体槽成型面的整体表面对应的DMD投影单元阵列位于照射顺序的末位。

根据上述本发明的方案，其在通过紫外光照射的方式进行3D打印时，是自光敏液体槽成型面的中心部分向边缘部分进行照射，且是先照射光明液体槽成型面的中心部分，最后照射光敏液体槽成型面的整体表面，由于是先初始固化光敏液体槽成型面的中心部分，排除光敏液体槽成型面中心部分的水分，周围的液体固化材料会再流向中间来补偿，从而有效避免了光敏树脂固化过程中的翘边现象。

附图说明

图1是传统的DLP光固化3D打印机的原理示意图；

图2是本发明的光固化3D打印方法实施例的流程示意图；

图3是具体示例一中的光固化过程中的一个光固化状态的示意图；

图4是上述具体示例二中的光固化过程中的第二个光固化状态的示意图；

图5是上述具体示例一中的光固化过程中的第三个光固化状态的示意图；

图6是具体示例二中的光固化过程中的一个光固化状态的示意图；

图7是上述具体示例二中的光固化过程中的第二个光固化状态的示意图；

图8是上述具体示例二中的光固化过程中的第三个光固化状态的示意图；

图9是具体示例三中的光固化过程中的一个光固化状态的示意图；

图10是上述具体示例三中的光固化过程中的第二个光固化状态的示意图；

图11是上述具体示例三中的光固化过程中的第三个光固化状态的示意图；

图12是本发明的光固化3D打印系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。