[发明专利]一种立体多头拼接动态斜扫描3D打印方法

说明书

本发明公开了一种立体多头拼接动态斜扫描3D打印方法，本方法主要采用多头激光引擎阵列，多激光引擎阵列同步打印，有效提升打印产能；图形分解、多头拼接式曝光，根据激光引擎的数量Nx,Ny，将需要打印的图形分解为Nx×Ny份，将每份需要打印的图形分配给指定位置的引擎，分区域同步打印出完整的图形，该方法理论上不限制3D图形的长、宽、高、图形内部的精细程度，打印速度也不会受需要打印的工件的长、宽的影响，相对于传统的3D打印产能，是传统3D打印速度的多倍，属于一种并联式高速动态扫描3D打印技术。

技术领域

本发明涉及一种3D打印，特别是一种采用多头激光引擎阵列、高精度高速超大立体的数字式图形拼接动态扫描3D打印方法。

背景技术

3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，可打印零件、玩具、鞋子甚至人体器官等，但3D打印普遍存在以下问题：

1、打印零部件精度低：

传统的打印零部件只能达到100um的精度，更小更细的精度无法达到

2、大型零部件难以打印：

只能打印较小体积的零部件，打印大型零部件耗时过长

3、打印速度慢：

打印一个模具通常需要耗时好几个小时，精度越高的模具，耗时时间越长

针对上述不足，有必要设计一种新的3D打印系统来满足高精度、超大体积、高速生产的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种立体多头拼接动态斜扫描3D打印方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种立体多头拼接动态斜扫描3D打印方法，其特征在于：包括一下步骤：

一，3D模型分解，将3D模型分解若干叠加的图层单元，

二，根据图层单元的尺寸大小进行激光引擎阵列排布以及制作容器，容器内注入感光物质，并将容器放置于升降承载平台上，激光引擎阵列通过移动承载平台带动而移动，

三，启动打印程序，按照从下到上的顺序，将每一需要曝光的图层单元的扫描任务分别下达给控制中心，控制中心控制移动承载平台在X、Y轴构成的平面内移动并启动激光引擎开始对最底层的图层单元进行扫描，激光引擎阵列在移动承载平台的带动下将该层图层单元扫描曝光，被扫描曝光的区域的感光物质产生光铰链反应并固化；

四，升降承载平台带动容器沿Z轴方向升高，该高度为激光引擎的最佳成像范围内的焦深值，并注入对应高度的感光物质，进行第二层的图层单元的扫描，激光引擎阵列在移动承载平台的带动下将第二层图层单元扫描曝光；

五，升降承载平台带动容器沿Z轴方向升高，按照步骤四的方法继续打印第三层的图层单元，直至最顶层的图层单元，直至最后打印出完整的立体模型。

所述步骤五中，未被照射的感光物质通过后续注入的显影液显影溶解掉，从而只留下立体模型。

所述激光引擎的工作过程为：将激光光源收集后接入光纤头，光纤头引导激光光源通过DMD点阵阵列，经由DMD点阵阵列调控所需要的曝光图形，并经由光学镜头部件对投影出来的激光光点做缩小以提高图形的分辨率，然后将图形分解为曝光的点阵，藉由平台的移动和DMD透镜快速翻转，将图形采用点阵连续打点，投影打印出来，投影出需要曝光的图形。

本发明的有益效果是：本方法具有如下优点：

1、分辨率高