面曝光成型的3D打印方法及3D打印装置与流程

文档序号:12679599阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种面曝光成型的3D打印方法,其特征在于,所述3D打印方法采用投影系统置于树脂槽上方从上往下投影图像实施3D打印,具体包括以下步骤:

1)、计算机系统通过数据处理获取待打印数据模型切片后的每层图像数据,并且将每层图像数据传输给控制系统;

2)、打印前,自动补液系统实时检测树脂槽内的树脂液位高度,并且将树脂液位高度反馈给控制系统;控制系统根据获取的树脂液位高度作出判断是否需要往树脂槽内添加树脂,如果判断需要,控制系统会向自动补液系统发送添加树脂的指令,开始添加树脂,直到自动补液系统检测到树脂液位高度达到设定高度后停止补液,则进行步骤3);如果判断不需要添加树脂时,则直接进行步骤3);

3)、控制系统控制投影系统开始投影并且进行逐层打印;在打印每一层时,根据所述自动补液系统反馈的树脂液位高度来控制液位平衡系统维持树脂液位平衡;投影系统投影曝光预定时间,使曝光能量达到或超过树脂最小固化能量,使得当前层固化;控制系统控制打印平台下降一个层厚,控制系统再驱动刮刀涂覆系统将树脂表面不均匀处涂平;

4)、重复步骤3的打印过程直至第一层光固化完成;逐层打印完后形成三维实体,控制系统驱动打印平台和树脂槽作相对背离运动,使整个三维实体脱离树脂液面,取下所述三维实体,至此完成作件过程。

2.根据权利要求1所述的面曝光成型的3D打印方法,其特征在于:所述步骤1)中计算机系统获取每层图像数据的具体过程为:对所述待打印数据模型做数据添加支撑处理,添加完支撑后进行切片分成得到切片位图,并且根据投影图像的特点进行灰度处理,获取所述每层图像数据。

3.根据权利要求2所述的面曝光成型的3D打印方法,其特征在于:所述步骤3)的逐层打印过程中,打印每层的具体过程为:所述控制系统将获取的所述每层图像数据传输给所述投影系统中,由投影系统中的面曝光装置向树脂槽内投射光,并且分别用至少两组时间参数来控制所述支撑和由所述待打印数据模型所得实体的曝光时间,并且控制曝光能量大于树脂最小固化能量。

4.根据权利要求1所述的面曝光成型的3D打印方法,其特征在于:所述自动补液系统利用液位检测装置实时检测树脂液位高度,并且通过自动补液装置向树脂槽内添加树脂。

5.根据权利要求1所述的面曝光成型的3D打印方法,其特征在于:所述步骤3)中根据所述自动补液系统反馈的树脂液位高度来控制液位平衡系统维持树脂液位平衡的步骤包括:

所述控制系统通过控制树脂槽升降系统驱动所述树脂槽升降来维持树脂液位平衡或者控制系统通过控制升降机构驱动树脂槽内的平衡块来维持树脂液位平衡。

6.一种面曝光成型的3D打印装置,其特征在于,包括:

盛放树脂的树脂槽;

置于树脂槽内可升降的打印平台,以及驱动打印平台升降的Z轴升降系统;

自动补液系统,包括补液槽以及连通树脂槽和补液槽的补液泵,以及用于检测树脂槽内树脂液位高度的液位传感器;

用于向树脂槽内投射图像的投影系统,置于所述树脂槽的正上方;

用于将树脂表面涂平的刮刀涂覆系统,置于树脂槽上;

用于调节树脂槽内树脂液位高度平衡的液位平衡系统;

控制系统,分别与自动补液系统、Z轴升降系统以及投影系统、刮刀涂覆系统、液位平衡系统和计算机系统相连。

7.根据权利要求6所述的面曝光成型的3D打印装置,其特征在于,所述液位平衡系统包括伸入所述树脂槽内的平衡块以及驱动平衡块升降的升降机构。

8.根据权利要求6所述的面曝光成型的3D打印装置,其特征在于,所述液位平衡系统包括驱动所述树脂槽升降的树脂槽升降系统。

9.根据权利要求6所述的面曝光成型的3D打印装置,其特征在于,所述补液泵为蠕动泵、齿轮泵或隔膜泵螺杆泵。

10.根据权利要求6所述的面曝光成型的3D打印装置,其特征在于,所述自动补液系统还包括置于补液槽上检测补液槽内液位高度的液位检测器以及与液位检测器相连的用于发出警报的报警系统。

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