[发明专利]一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法

说明书

本发明属于增材制造技术领域，公开了一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法。本发明所述方法包括：提供光固化装置、气体渗透膜与打印底板，打印底板与光固化装置之间为三维打印件的打印区域，在打印区域内填充非均匀液态光介质；给光固化装置提供富氧气体，在气体渗透膜远离光固化装置的一面形成富氧光介质层；特定光波透过气体渗透膜，通过富氧光介质层进行过滤整形，过滤整形后的特定光波照射到打印区域，形成固化区域。本方法可将特定光波快速整形，使其在光固化3D打印液态材料中传播时以直射为主，大幅度降低非直射光传播比例，显著提升打印的分辨率和精度。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法。

背景技术

3D打印技术自诞生至今，经过几十年的发展已出现了多种不同的制造技术，其中具有代表性的技术有以下几种：原材料为光敏树脂的光固化成型技术(SLA)、原材料为热熔型树脂的熔融沉积制造技术(FDM)、原材料为非金属粉末的选区激光烧结技术(SIS)和原材料为金属粉末的选区激光熔化技术(SLM)。这其中以光固化快速成型技术发展最早、最成熟，从最初使用激光振镜扫描技术实现光固化成型，逐步发展出利用数字光处理(DLP)技术和喷墨印刷技术实现的新型光固化技术。基于DLP的光固化成型技术因其成型精度高、价格低廉而发展迅速，并受到广泛关注。

目前，光固化3D打印技术在打印时，投影光从空气入射到非均匀液态光敏材料，会发生反射、折射、透射、衍射、散射等现象，影响光固化成形边界的分辨率和打印精度。而不同光固化材料的的光学传播特性是各不相同的，例如光固化陶瓷浆料内部陶瓷颗粒的占比、颗粒直径、半透性等，均会对浆料的光传播属性产生重要影响。如果采用预成的光波整形仪器，很难适用于各种打印材料的光波调制和整形需求。

因此，提供一种适用于多种打印材料的非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法，对于进一步提高打印精度以及成形边界的分辨率具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法，解决现有光固化3D打印成形边界分辨率低、打印精度低的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法，包括：

(1)提供光固化装置、气体渗透膜与打印底板，打印底板与光固化装置之间为三维打印件的打印区域，在打印区域内填充非均匀液态光介质；

(2)给光固化装置提供富氧气体，富氧气体通过气体渗透膜进入非均匀液态光介质，在气体渗透膜远离光固化装置的一面形成富氧光介质层；

(3)特定光波从光固化装置发出并透过气体渗透膜，通过富氧光介质层进行过滤整形，过滤整形后的特定光波照射到打印区域，形成固化区域。

进一步的，在所述一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法中，步骤(1)所述气体渗透膜为光固化装置与非均匀液态光介质之间对特定光波透明的元件。

进一步的，在所述一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法中，步骤(1)所述气体渗透膜的氧气透过率为200barrer。

进一步的，在所述一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法中，步骤(2)所述富氧光介质层为液态，所述富氧光介质层的厚度为≤80μm。

进一步的，在所述一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法中，步骤(3)所述特定光波的波长为355nm～2500nm。

进一步的，在所述一种基于非均匀液态光介质过滤整形特定光波的方法中，步骤(1)所述非均匀液态光介质为液态光敏材料。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：