技术领域本发明涉及三维物体的快速成型领域，具体地说，是涉及一种光固化三维打印机以及这种打印机的打印方法。
背景技术：
三维打印机是一种利用快速成型技术进行打印三维物体的设备，其以数字模型为基础，利用塑料、液体光敏树脂或粉末金属等材料，逐层地打印出三维物体。三维打印的过程首先是通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，再根据分析截面信息得到加工路径，从而指导打印机逐层打印。按照工作原理的不同，其所利用的快速成型技术有熔融挤压成型（FusedDepositionModeling,FDM)、激光选择性烧结成型(SelectiveLaserSintering,SLS)、选择性激光熔化成型（SLM)、光固化成型(StereolithographyApparatus,SLA）等。数字光处理（DigitalLightProcessing,DLP)三维打印机的基本原理与光固化成型的原理基本相同，但是DLP光源的投影形状更加容易控制，能够明显提升光固化三维打印机的打印速率和打印精度。本申请人珠海天威飞马打印耗材有限公司在之前已经申请了多项与DLP三维打印机相关的专利申请，在这些专利申请中具有对这种技术的详细描述。例如申请号为CN201510122528.0或CN201510512791.0的中国发明专利申请。采用液体光敏树脂进行逐层固化的三维打印机所打印的三维物体具有非常精细的分辨率，其打印精度超出了典型的FDM类型三维打印机。但是，这样的结构容易存在一个问题，打印出来的三维物体仅仅是由光敏树脂材料形成的，成型后的物体的结构较脆，应用范围或领域有限，不利于大范围的推广应用。另外，对于粉末激光烧结成型的3D打印，例如激光选择性烧结成型(SelectiveLaserSintering,SLS)，这种类型的三维打印利用激光烧结的方式进行三维物体的成型，其需要耗费大量的能源才能使得金属粉末在高温熔化后成型，并且这种3D打印设备需要非常专业的维护，消耗的成本极大。
技术实现要素：
针对现有技术中光固化三维打印机的成型物体的强度较小，以及粉末激光烧结成型的三维打印机的成型过程耗费能源较高的问题，本发明的主要目的是提供一种光固化三维打印机，本发明的另一目的是提供一种光固化三维打印机的打印方法。本发明的再一目的是提供一种光固化三维打印材料。本发明提供的光固化三维打印机,其包括打印平台，打印平台用于承载三维物体；光固化三维打印机还包括上料装置和数字光处理光源，上料装置载有打印材料，上料装置将打印材料一层一层地铺设在打印平台上；打印材料包括金属材料和UV固化材料,UV固化材料包裹金属材料；数字光处理光源发出的光束照射在打印平台的打印材料上。由上述方案可见，这种三维打印机一方面克服了现有技术中光敏树脂成型的三维物体结构强度较差的问题，另一方面也改善了传统的粉末激光烧结成型的三维物体需要耗费较多能量的问题。一个优选的方案是，光固化三维打印机还包括烧结成型室，所述烧结成型室具有承接台，所述承接台上可放置初步固化物体，烧结成型室用于对打印材料形成的初步固化物体进行烧结处理。由上述方案可见，通过该烧结成型室的作用后，可以使得初步固化成型的三维物体烧结成型，显著提高其结构强度，在这个步骤中UV固化材料会逸出三维物体。一个优选的方案是，打印材料为颗粒打印材料，颗粒打印材料具有内层和外层，外层包裹内层，外层为UV固化材料，内层为金属材料；颗粒打印材料的粒径为20微米至50微米。由上述方案可见，固体颗粒打印材料非常便于铺设在打印平台上，这与液体光敏树脂的成型方式不同。实践中发现，颗粒的粒径控制在上述范围时，铺粉效果好，并且容易控制打印精度，得到的三维物体的结构强度也较好。一个优选的方案是，光固化三维打印机还包括控制装置；控制装置控制数字光处理光源的光源强度、范围，并且可控制数字光处理光源相对于打印平台移动；控制装置控制上料装置相对于打印平台移动，并控制上料装置把打印材料逐层铺设在打印平台上；控制装置控制打印平台相对于数字光处理光源移动。一个优选的方案是，上料装置具有容纳腔和送料辊，容纳腔内存储打印材料，送料辊把打印材料由容纳腔内取出并逐层地铺设到打印平台上。一个优选的方案是，上料装置为送料辊，送料辊具有外壳和外壳围成的容纳腔，容纳腔载有打印材料，在外壳上布置有多个送料小孔，送料小孔具有开、闭状态。由上述方案可见，上料装置便于把打印材料逐层地铺设在打印平台上。一个优选的方案是，上料装置具有正对所述打印材料设置的加热装置，加热装置用于对打印材料初步加热。由上述方案可见，在打印材料被铺设到打印平台上之前就对打印材料施加一个加热步骤，这样在后续的光照初步固化步骤中，其时间就会相应缩短，因此这种方案可以加快打印机的打印速率。本发明提供的光固化三维打印机的打印方法，包括下面的步骤：铺料步骤，在打印平台上铺设一层打印材料，打印材料包括金属材料和UV固化材料,UV固化材料包裹金属材料；初步固化步骤，通过数字光处理光源对打印材料进行光照固化；烧结处理步骤，对初步固化三维物体进行高温烧结处理。一个优选的方案是，重复执行铺料步骤和初步固化步骤，直至形成所需要的初步固化三维物体；一个优选的方案是，打印材料为颗粒打印材料，颗粒打印材料具有内层和外层，外层包裹住内层，外层为UV固化材料，内层为金属材料；颗粒打印材料的粒径为20微米至50微米；控制装置控制数字光处理光源的光源强度、范围，并且可控制数字光处理光源相对于打印平台移动；控制装置控制上料装置相对于打印平台移动，并控制上料装置把打印材料逐层铺设在打印平台上；控制装置控制控制打印平台相对于数字光处理光源移动。一个优选的方案是，上料装置具有容纳腔和送料辊，容纳腔内存储打印材料，送料辊把打印材料由容纳腔内取出并逐层地铺设到打印平台上。一个优选的方案是，上料装置为送料辊，送料辊具有外壳和外壳围成的容纳腔，容纳腔内载有打印材料，外壳上布置有多个送料小孔，送料小孔具有开、闭状态。一个优选的方案是，在铺料步骤中，打印材料铺设在打印平台上之前具有预热步骤；在初步固化步骤，打印平台上具有第一层打印材料，当对第一层打印材料进行光照时，上料装置尾随光照的路径方向，并在第一层打印材料上铺设第二层打印材料。光固化三维打印材料，光固化三维打印材料包括UV固化材料和金属材料，UV固化材料包裹住金属材料。附图说明图1是本发明光固化三维打印机实施例的示意图。图2是本发明光固化三维打印机实施例的颗粒打印材料的截面示意图。以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。具体实施方式光固化三维打印机第一实施例：本实施例的光固化三维打印机包括打印平台、上料装置和数字光处理光源。打印平台用于承载三维物体，上料装置载有打印材料，上料装置可把打印材料一层一层地铺设在打印平台上。打印材料包括金属材料和UV固化材料,UV固化材料包裹在金属材料的外侧。UV固化材料包裹金属材料的方式有很多种，这里的包裹应理解为UV固化材料基本上完全包裹金属材料。打印材料可以为颗粒打印材料，每个颗粒单元中，金属材料的表面均由UV固化材料覆盖。在一些实施例中，打印材料形成乳液打印材料，金属材料均匀分散在UV固化材料中，例如其可以形成核-壳结构的分散体，其中核的部分是金属材料，而壳的部分则是UV固化材料，这种核-壳结构的制备方法具体可以参考陶国胜等文章《纳米金属核壳结构材料的研究进展》。由上面两个打印材料的具体实施方式可知，本发明中的UV固化材料包裹金属材料可以理解为在一个分散单元中，UV固化材料包裹金属材料。由于打印材料可以选择颗粒、乳液等形式，因此上料装置相应选取对应的结构。采用乳液形式时可以采用现有的液体喷头把乳液打印材料施加在打印平台上，当打印材料是颗粒时可以采用现有的固体加料装置，如采用螺杆旋转挤出送料装置。数字光处理光源用于照射打印平台上的打印材料。在照射固化过程中，数字光处理光源的光的强度和图案范围是可以调节的，并且光源与打印平台之间的相对距离是可以调节的，例如每固化一层打印材料之后，则把打印平台下移一定距离，然后再铺设下层打印材料。金属材料具体可以为青铜、钴基合金、铜基合金、金基合金、镍基合金、不锈钢、铁、铅或锌合金。光固化三维打印机第二实施例：如图1所示，光固化三维打印机包括打印平台10、上料装置20、数字光处理光源30、烧结成型室和控制装置50。烧结成型室用于对打印材料形成的初步固化物体进行烧结处理。烧结成型室可以是一个独立的结构，当在打印平台上完成三维物体的成型后，操作人员再把打印平台上初步固化物体放置在烧结成型室内进行烧结处理，烧结成型室具有承接台，承接台上用于放置初步固化物体。在其它的实施例中，打印平台设置在烧结成型室内，这种实施方式中的打印平台就是指承接台，当打印平台上形成初步固化物体之后，烧结成型室即可直接在打印平台上完成初步固化物体的烧结处理，在这种实施方式中，烧结成型室可以设有一个腔体，在腔体的一个壁上设有开口，该开口可以被打开或者关闭，当开口被打开时，上料装置和光源完成初步固化物体的成型，当初步固化物体形成之后，烧结成型室的开口被关闭并完成初步固化物体的烧结处理步骤。烧结处理步骤的工艺所选择的工艺参数如高温范围，可以参照现有的金属粉末材料的烧结工艺。如图2所示，打印材料为颗粒打印材料，颗粒打印材料具有内层11和外层12，外层12包裹内层，外层12为UV固化材料，内层11为金属材料，颗粒打印材料的粒径为20微米至50微米。控制装置50控制数字光处理光源的光源强度、范围，并且可控制数字光处理光源相对于打印平台10移动；控制装置控制上料装置相对于打印平台10移动，并控制上料装置20把打印材料逐层铺设在打印平台10上，控制装置50控制打印平台10相对于数字光处理光源30移动。上料装置20为两个，其分别设置在打印平台的两侧，具体打印过程中可以有多种方式进行上料，例如两个上料装置20同时向打印平台10上施加打印材料，或者光源30发射的光在一侧进行光照固化的时候，另一侧的上料装置同时进行打印材料的施加，从而加快成型速率。本实施例的上料装置20具有容纳腔和送料辊，容纳腔内存储打印材料，送料辊把打印材料由容纳腔内取出并逐层地铺设到打印平台上。在其它实施例中，送料辊的送料方式采取类似激光显影粉盒的移送碳粉的原理，从而把打印材料逐层铺设在打印平台上，送料辊类似显影辊的工作过程，感光元件把打印材料转移到显影辊上后再转移至打印平台，相应地，这种打印材料中加入电荷控制剂。在其它实施例中，上料装置20为送料辊，送料辊具有外壳和外壳围成的容纳腔，容纳腔载有打印材料，在外壳上布置有多个送料小孔，送料小孔具有开、闭状态。在其它实施例中，送料辊也可以是现有的其它辊送粉机构。在其它实施例中，上料装置具有加热装置，加热装置最好是正对打印材料而设置，加热装置用于对打印材料初步加热。加热装置在上料装置的布置方式有很多方法，其功能在于完成对打印材料的初步预热。例如，加热装置可以是多个小的加热单元，加热单元均匀地布置在上述送料辊的表面上，这样就可以对送料辊上的打印材料起到初步预热的功能。或者，加热装置也可以设置在上述容纳腔的内壁上，这样加热装置也可以完成对容纳腔内打印材料的预热功能。本发明的光固化三维打印机的打印方法包括下面的步骤：首先执行铺料步骤，在打印平台10上铺设第一层打印材料13，并且，打印材料铺设在打印平台10上之前具有预热步骤。然后，执行初步固化步骤，通过数字光处理光源30发出的给定的紫外光14对第一层打印材料13进行光照固化。在进一步优选的实施例中，当对第一层打印材料13进行光照时，上料装置20尾随光照的路径方向移动，并在第一层打印材料13上铺设第二层打印材料。当打印材料接受到光照后，打印材料中的UV固化材料会逐渐熔融产生黏性，这样就可以把处于分散状态的一层打印材料黏结固化起来，这种黏结固化作用同样可以发生在相邻的两个层之间的打印材料。接着，重复执行上述铺料步骤和初步固化步骤，直至形成所需要的初步固化三维物体。在一些实施例中，不需要重复执行铺料步骤和初步固化步骤，即重复执行的次数可能为0次，例如所需要打印的三维物体就是第一层打印材料13。而在另外一些实施例中，三维物体的打印可能在进行到一半的时候，才需要对某个层的打印才按照本实施例的方法进行上述的铺料步骤和初步固化步骤，这个时候重复的次数也是0次。最后，执行烧结处理步骤，对初步固化三维物体进行高温烧结处理。烧结处理步骤的具体工艺可以参考现有的金属材料的烧结处理工艺处理即可。在烧结处理步骤中，UV固化材料会硫化挥发到周围的空气环境中。最后需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，诸如对送料辊的具体类型进行设计等也在本发明的权利要求保护范围之内。