[发明专利]一种大尺寸光固化3D打印方法和打印机

说明书

本发明公开了一种大尺寸光固化3D打印方法和打印机，其中该方法包括：将模型文件导入；将模型文件转换为打印文件；将液态光敏树脂倒入光敏树脂料缸内；将打印文件导入光固化3D打印机；平面移动组件带动DLP投影光机在水平面上移动，将3D模型的一层平面进行拼接投影，以形成3D模型单层整个平面的投影；并将当层的光敏树脂料缸固化；打印平台升降机构下降设定厚度，刮刀运动机构带动刮刀将液态的光敏树脂料刮平；平面移动组件带动DLP投影光机在水平面上移动，将3D模型的当层平面进行拼接投影，以形成3D模型单层整个平面的投影，并将当层的光敏树脂料缸固化，依此类推，直至打印完成3D模型。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种大尺寸光固化3D打印方法和打印机。

背景技术

光固化3D打印技术是历史最早最古老的3D打印技术，它因为打印精度高，表面光洁度好等优势一直被3D打印行业青睐。近几年来，随着材料科学的进步，各种功能各异的功能性液态光敏树脂材料被开发出来，其打印精度和速度也有了非常大的提升，光固化3D打印技术也因此受到了越来越多的关注。

目前，主流光固化3D打印原理有：使用激光与振镜逐点扫描层层固化成型，使用固定式DLP投影光机整面投影层层固化成型，使用固定式LCD液晶屏整面投影层层固化成型。

使用激光与振镜逐点扫描层层固化成型原理，优点在于能打印较大尺寸的光固化模型，缺点是使用价格昂贵的激光和振镜，控制难度高，打印速度慢，受光学畸变等影响大，但仍然是目前主流的工业级光固化3D打印机的成型原理。

使用固定式DLP投影光机整面投影层层固化成型原理，优点在于打印精度是目前主流光固化3D打印原理中最好的，单层打印速度最快，控制难度较低，硬件成本相比较低，缺点在于受制于DLP数字芯片分辨率，打印尺寸较小，无法打印大尺寸模型。

使用固定式LCD液晶屏整面投影层层固化成型原理，优点在于硬件成本非常低，控制难度较低，打印精度较好，缺点在于受制于LCD液晶屏分辨率，打印尺寸较小，无法打印大尺寸模型，打印速度较慢，LCD液晶屏寿命非常短损耗较高，打印效果不稳定。

综上所述，如何提供一种打印精度高、打印尺寸大、打印速度快的光固化3D打印机是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种大尺寸光固化3D打印方法和打印机，旨在解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种大尺寸光固化3D打印方法，用于光固化3D打印机，所述光固化3D打印机包括：DLP投影光机、平面移动组件、刮刀运动组件、打印平台升降机构和光敏树脂料缸，所述DLP投影光机设置于所述平面移动组件；所述大尺寸光固化3D打印方法包括以下步骤：将模型文件导入；将所述模型文件转换为打印文件；将液态光敏树脂倒入所述光敏树脂料缸内；将所述打印文件导入所述光固化3D打印机；所述平面移动组件带动所述DLP投影光机在水平面上移动，将3D模型的一层平面进行拼接投影，以形成3D模型单层整个平面的投影；并将当层的所述光敏树脂料缸固化；所述打印平台升降机构下降设定厚度，所述刮刀运动机构带动所述刮刀将液态的光敏树脂料刮平；所述平面移动组件带动所述DLP投影光机在水平面上移动，将3D模型的当层平面进行拼接投影，以形成3D模型单层整个平面的投影，并将当层的所述光敏树脂料缸固化，依此类推，直至打印完成3D模型。

在本发明的大尺寸光固化3D打印方法中，所述拼接投影为连续性拼接投影或间歇性拼接投影。

在本发明的大尺寸光固化3D打印方法中，所述模型文件的模式包括STL格式、OBJ格式、SLC格式中的任一种。

在本发明的大尺寸光固化3D打印方法中，所述DLP投影光机采用数字微镜晶片作为主要关键处理元件以实现数字光学处理过程，先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来；其中投影白色区域为固化区域，黑色区域为不固化区域。