[发明专利]一种低功耗的光固化3D打印方法及系统

说明书

本发明公开了一种低功耗的光固化3D打印方法，记录LCD为第一工作状态下的功率为P1，计算出在所述在LCD工作状态为第一工作状态下每层的平均打印时长T1；记录LCD为第n工作状态下的功率为P(n)，改变LCD的工作状态为第n工作状态并统计在将LCD改变为第n工作状态后的相同3D打印数据进行打印时分层数据信息与每一层的打印时长，以及对应计算出在所述在LCD工作状态为第n工作状态下每层的平均打印时长T(n)并设置默认工作状态。本发明对于能源消耗最多的光源进行管理，在出厂时通过采用测试模型在多种LCD状态下的打印记录，优化出最节能的打印光源功率，用户在使用过程中仅需要提交打印的3D模型，通过将提交的待打印模型与测试模型的对比适配出最佳的LCD工作状态。

技术领域

本发明涉及3D打印能源管理技术领域，尤其涉及一种低功耗的光固化3D打印方法及系统。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，被称为增材制造技术，是一种利用快速成型技术的机器，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体。在打印前，需要利用计算机建模软件建模，形成待打印的3D模型，再将建成的3D模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导3D打印机逐层打印。

目前LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)光固化3D(3Dimensions，3维)打印机的都是整体驱动的光源，打印每一层结构时，机器的需要以较高的功率开启所有的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯来对树脂进行固化。而且光源是LCD光固化3D打印机中功率最大的部分，对光源功耗的控制不佳往往会造成电能的大量浪费。

现有技术中，中国专利CN201910910013.5公开了一种用于LCD光固化3D打印机的节能方法及系统，S11.获取目标模型的切片截面数据，所述切片截面数据用于确定LCD透光区域。一般可以通过读取3D打印机的切片软件的切片结果获取，3D打印机的往往会配有切片软件，也可以通过第三方切片软件如Cura、Repetier、Simplify3D等软件对模型进行切片以得到切片结果。当切片截面数据确定时，可以唯一确定LCD透光区域，该LCD透光区域的形状和位置与该切片截面相同。S12.生成对应于所述切片截面数据的光源控制指令，并发送，所述光源控制指令用于控制复数个光源的工作状态以使所述LCD透光区域的亮度不低于预设值，所述工作状态包括第一工作状态和区别于第一工作状态的第二工作状态。生成的光源控制指令包括对每个光源的工作状态的工作，如以第一工作状态工作或以第二工作状态工作，当然更进一步的，还可以包括设定更细致的工作状态，如对第一工作状态细分为多个挡位，每个挡位均以不同的功率工作。第二工作状态可以看作基础工作状态，第一工作状态为功率更高的工作状态。这可以通过控制每个光源的电压、电流等来实现对光源的工作状态的控制。在本申请的实施例中，光源控制指令用来控制复数个光源的工作状态，如使第5-第10个光源、第25-第30个光源、第35-第40个光源处于第一工作状态(如预先设定好的高功率工作状态)，使其他光源处于第二工作状态(如预先设定好的基础工作状态)。在生成光源控制指令之后，可以发送该指令给光源，用于对光源的工作状态进行控制，例如控制第5-第10个光源、第25-第30个光源、第35-第40个光源处于第一工作状态，其他光源处于第二工作状态。使该LCD透光区域的亮度不低于预设值。该预设值不低于在打印该层的时间内使树脂固化的亮度。在现有技术中，虽然公开了如何可以通过控制每个光源的电压、电流等来实现对光源的工作状态的控制，并且根据分层数据制定光源状态，然而，在LCD光固化3D打印机的工作过程中，都是整体对光源进行驱动，打印每一层结构时，需要以较高的功率开启所有的LED灯来对树脂进行固化。从而造成电能的大量浪费，上述方法的实现并不能精准制定光源的情况，无法更进一步地降低能耗，同时设置多个工作状态的方式也并不适用于大多数光固化3D打印设备，用户在使用过程中难以配置。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开了一种低功耗的光固化3D打印方法，所述3D打印方法包括如下步骤：