本发明涉及3D打印设备，具体说是一种3D打印机的光固方法。
背景技术：
现有的3D打印设备，其光固方法基本为：光机获得上位机传输的当前打印层的2D界面图像;然后光机将图片投影到材料盘的最底部与打印材料接触的地方；打印材料受到可见光照发生化学反应而光固。
现有的光固方法打印的产品精度相对较差，其最主要的原因是其上的光机基本是采用人工定焦之后锁死在机箱上，人工锁接过程中存在较大的误差；另外，现有的光投影系统多用的是可见光投影系统，可见光投影系统使用的光线波长大多位于400nm以上，仅仅有部分光线位于紫外线范围内（<400nm），但是绝大多数的打印材料（树脂）对于光线的敏感区间在紫外光范围内，也就是说只有紫外光才能够使其有效固化。因此，现有的投影系统在照射的时候有大部分光能是浪费的，使用的高亮度汞灯也同时释放出大量的热量，对3D打印设备本身有害无利，投影系统的寿命也会缩短。
技术实现要素：
针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种可提高打印产品精度且投影系统的寿命长的3D打印机的光固方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种3D打印机的光固方法，其特点是包括有以下步骤：
步骤a）打印前，对光机进行调节；
步骤b）将光机与3D打印机的上位机数据连接，上位机将当前打印层的2D界面图像传输给光机;
步骤c）打印时，光机在收到图片后将图片投影到材料盘的最底部与打印材料接触的地方；
步骤d）打印材料受到光机的紫外光照射发生化学反应而光固。
优选地，所述步骤a）在调节光机的过程中，包括有以下子步骤：
步骤a1）根据光机自身的光距数值，通过固定光机的丝杆与步进电机调整至与其光距数值相符合的位置；
步骤a2）进行小步微调，同时在材料盘处使用游标卡尺测量其投影面积的边长，直到误差在50um之内，光机调节成功。
优选地，所述小步微调每步的调整步进最小为6um。
优选地，所述光机为定焦光机，所述光机的最高能耗为10W/m2，通过调节0-255的灰阶可精准的把光机的照射强度定在最为稳定的照射强度。
优选地，所述步骤b）中光机和上位机之间是通过HDMI接口相连接的。
优选地，所述步骤d）中光机的紫外光采用低能耗的LED光源。
优选地，所述LED光源的波长为380nm-405nm。
优选地，所述步骤d）中光固的时间与打印层厚的关系为：打印层厚随着曝光时间的增加呈现逆指数增长，并趋向一个最终厚度。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在打印开始之前先对光机进行调整，使其误差大大降低，从而提高打印产品的精度，而且可根据不同打印产品的选择装载不同光机并自动调节光距，故使该3D打印机可适应不同幅面大小的打印。
（2）采用低能耗且没有可见光波段的LED光源作为光机的光源，故不仅可降低能源损耗，而且还不会因发光过热而缩短投影系统的寿命。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明层厚与曝光时间的关系图。
具体实施方式
本发明的3D打印机的光固方法，包括有以下步骤：
步骤a）打印前，对光机进行调节；
步骤b）将光机与3D打印机的上位机数据连接，上位机将当前打印层的2D界面图像传输给光机;
步骤c）打印时，光机在收到图片后将图片投影到材料盘的最底部与打印材料接触的地方；
步骤d）打印材料受到光机的紫外光照射发生化学反应而光固。
其中，该步骤a）在调节光机的过程中，包括有以下子步骤：
步骤a1）根据光机自身的光距数值，通过固定光机的丝杆与步进电机调整至与其光距数值相符合的位置；
步骤a2）进行小步微调，每一小步的调整步进最小为6um，同时在材料盘处使用游标卡尺测量其投影面积的边长，直到误差在50um之内，光机调节成功。
现以打印无线耳机为例，那么该实施例所选用的光机为定焦光机，其光距为184mm，分辨率为1280*800，成型面积为131*82，单个像素点边长为103um。该光机的最高能耗为10W/m2，通过调节0-255的灰阶，可以很精准的把光机的照射强度定在最为稳定的照射强度，该光机的最稳定照射强度为4W/m2。该实施例所选用的光源为能发出紫外线光的低能耗的LED光源，其波长范围为380-405nm，没有可见光波段的光造成的能源损耗以及过度发热，而且所匹配的打印材料为医用级别的树脂，该树脂也是正处于这个波段，因此可以很好地匹配使用。使用该3D打印机打印无线耳机的光固方法包括以下步骤：
步骤a）打印前，对光机进行调节，先将光机通过固定光机的丝杆与步进电机调整至大致与其光距相符合的位置，即距离材料盘底部约为184mm的位置，接着进行小步的细调，同时在上方使用游标卡尺测量其投影面积的边长，直到两个边长的误差在50um之内，则算光机调节成功；
步骤b）将光机的HDMI接口与上位机的HDMI接口连接，上位机软件可以在发送每一层打印的G代码给下位机电路板的时候同时发送这一层的2D截面图像给光机;
步骤c）光机在收到图片的时候就类似于幻灯片播放一样，将图片投影在料盘的最底部与液体树脂接触的地方；
步骤d）在树脂受到固定波段紫外光照射的时候，液态树脂中含有的光引发剂就会与周围的液态树脂发生化学反应，使液态树脂变成固态。
在步骤d）中光机的光固时间长度，是根据测试得到的，并可根据所测得的时间设置每层的光固时间。其测试过程如下：在成型平台没有接触材料盘的情况下，通过该光机对材料盘中的液体树脂直接进行曝光。时间分别为1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10, 15, 20秒。分别测量每一次曝光所得到的材料厚度，并记录下来。最后将点连接成线即可形成光固的时间与打印层厚的关系图，如图1所示。由图表可见，层厚随着曝光时间的增加呈现逆指数增长，并趋向一个最终厚度。因此在打印时，可以根据打印的层厚在图表中对应出曝光的时间，比如说50um，对应的曝光时间大约是3.6秒，如果是100um，则对应的曝光时间为4.2秒。以此类推可以求得不同层厚需要的曝光时间。
尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。