[发明专利]用于3D打印的打印介质、彩色3D打印方法以及彩色3D打印机和控制彩色3D打印机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打印介质，更具体地，涉及一种用在立体光刻设备(SLA)三维(3D)打印中以能够进行彩色3D打印的打印介质。

本发明还涉及一种3D打印方法，更具体地，涉及一种全色或基本上全色的3D打印方法。

本发明还涉及一种3D打印机和一种控制3D打印机的方法，更具体地，涉及一种用于执行彩色SLA3D打印的3D打印机和一种用于控制该3D打印机的方法。

本发明还涉及一种3D打印机和一种用于控制该3D打印机的方法，更具体地，涉及一种用于形成彩色SLA3D打印的3D打印机和一种用于控制该3D打印机的方法。

背景技术

三维(3D)打印是这样的技术：粉末或液体材料被硬化以一个接一个地形成层，然后沉积这些层以制造3D对象。不同于3D材料经受铣削过程或切割过程的常规加工技术，3D打印采用堆叠2D层的方法，由此具有这样的优点：可以制造不能用常规计算机数字控制(CNC)加工等实现的形状。

由于3D打印偏离了常规生产方法(例如机器切割、制造等)，并且能够制造几乎所有形状的产品，其应用领域广泛地从家庭用品(例如玩具和装饰品)到汽车和飞机的机械设备或医疗领域(例如牙科)。此外，通过仅改变3D对象的建模数据而不改变设备，根据包装过程可以制造各种3D对象，因此，3D打印适合于近期的小批量生产或定制产品制造。因此，3D打印预计将在整个工业制造技术上带来巨大变化，因此也被称为第三次工业革命。

发明内容

【技术问题】

本发明旨在提供能够进行彩色三维(3D)打印的打印介质。

本发明旨在通过控制光子晶体颗粒的结构颜色向打印介质赋予颜色并且能够进行3D打印。

本发明旨在提供能够呈现难以用结构颜色呈现的非彩色颜色并且还能够通过调整均匀的饱和度和亮度来赋予全色的打印介质。

本发明旨在提供3D打印方法，其中在3D打印中，各种颜色可以呈现在3D对象上。

本发明旨在提供3D打印方法，其中通过控制光子晶体颗粒的结构颜色可以制造具有各种颜色的3D对象。

本发明旨在提供能够进行彩色3D打印的3D打印机以及用于控制该3D打印机的方法。

本发明旨在提供能够通过控制光子晶体颗粒的结构颜色来呈现全色或基本上全色的3D打印机以及用于控制该3D打印机的方法。

本发明旨在提供能够以像素单元的各种颜色进行打印的3D打印机以及用于控制该3D打印机的方法。

本发明旨在提供能够进行彩色3D打印的3D打印机以及用于控制该3D打印机的方法。

本发明旨在提供能够通过控制光子晶体颗粒的结构颜色来呈现全色或基本上全色的3D打印机以及用于控制该3D打印机的方法。

本发明旨在提供能够以低成本进行快速彩色打印的3D打印机以及用于控制该3D打印机的方法。

本发明的技术问题不限于上述问题，并且本发明所属领域的普通技术人员可以从本说明书和附图清楚地理解以上未提及的其他技术问题。

【技术方案】

本发明的一个方面提供了用于通过沉积多个层而制造3D对象的3D打印方法的打印介质，该打印介质包括：作为其结构颜色根据颗粒间距限定的光子晶体颗粒提供的主着色颗粒，其中主着色颗粒基于颗粒间距根据反射光呈现彩色颜色；具有作为非彩色颜色的材料颜色的亚着色颗粒；以及以液体提供且包含主着色颗粒和亚着色颗粒的可固化材料，其中所述可固化材料根据固化而构成3D对象；其中主着色颗粒和亚着色颗粒具有相反的电荷，其中当在固化可固化材料的区域中施加电场力时，主着色颗粒的结构颜色或亚着色颗粒的材料颜色被选择性地用于呈现彩色和非彩色颜色，其中由于主着色颗粒或亚着色颗粒中的一种被排除并且剩留另一颗粒，彩色颜色和非彩色颜色被呈现。

本发明的另一方面提供了用于通过沉积多个层而制造3D对象的3D打印方法的打印介质，该打印介质包括：呈现彩色颜色或第一非彩色颜色的主着色颗粒，其中当主色彩颗粒被以光子晶体结构布置时，根据光子晶体结构，所述彩色颜色通过反射光以结构颜色呈现，其中当主着色颗粒不规则地布置时，第一非彩色颜色以材料颜色呈现；呈现具有材料颜色的第二非彩色颜色的亚着色颗粒，其中第二非彩色颜色与第一非彩色颜色不同；以液体提供且包含主着色颗粒和亚着色颗粒的可固化材料，其中当可固化材料固化时，可固化材料构成3D对象；其中当在固化可固化材料的区域中施加电场力时，主着色颗粒或亚着色颗粒被选择性地用于呈现颜色，其中通过排除主着色颗粒和亚着色颗粒中的一种并且剩留主着色颗粒和亚着色颗粒中的另一种，颜色被呈现。