构建平台及所适用的3D打印设备的制作方法

本申请涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种构建平台及所适用的3D打印设备。

背景技术：

3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料和树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印设备通过执行该种打印技术制造3D物体。3D打印设备由于成型精度高在模具、定制商品、医疗治具、假体等领域具有广泛应用。其中，基于底面曝光的3D打印设备由于只需要在容器底部设置一层高的光固化材料，与上曝光相比，更节省材料，因此受到很多个性产品制造者的追宠。所述底曝光的3D打印设备包括盛放光固化材料的容器、位于容器底下方的曝光装置、构件板和带动构件板升降的Z轴驱动机构。其中，在利用所述3D打印设备打印物体时，所述曝光装置将容器底的光固化材料进行照射以形成第一层固化层，所述第一层固化层附着在构件板上，构件板在Z轴驱动机构的带动下上升移动，使得所述固化层从容器底部分离，接着下降所述构件板使得所述容器底部与第一层固化层之间填充待固化的光固化材料，再次照射以得到附着在第一层固化层上的第二层固化层，以此类推，经过多次填充、照射和分离操作，将各固化层累积在构件板上以得到3D构件。

随着3D打印领域中光固化材料的丰富，混合材料更适合于如医疗领域产品的使用需求。在打印期间，为了确保混合材料保持均匀混合，混合材料需要保持一定温度。

技术实现要素：

本申请提供一种构建平台及所适用的3D打印设备，用于解决维持容器中剩余光固化材料的温度问题。

为实现上述目的及其他目的，本申请第一方面提供一种构建平台，用于包括Z轴驱动机构的3D打印设备中，所述构建平台包括：连接部件，连接所述Z轴驱动机构；构建板，连接所述连接部件，用于附着经照射固化的图案固化层；加热组件，设置于所述连接部件或构建板上，用于加热所述构建板以利用热传导对所述3D打印设备中待固化光固化材料进行加热。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述构建板的结构包含以下至少一种：所述构建板上设有导流通孔；所述构建板的固设所述连接部件的面呈倾斜坡面；所述构建板上设有导流槽。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述加热组件嵌设在所述连接部件中或嵌设在所述构建板内。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述构建板和连接部件密封装配，并所述加热组件密封在所述连接部件或构建板内。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述连接部件具有一走线孔。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述构建板具有一腔体结构，所述加热组件嵌设在所述构建板的腔体结构中。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述加热组件电性连接一温度调节部件，用于调节所述加热组件的功率。

在本申请第一方面的某些实施方式中，所述3D打印设备为顶面曝光的DLP设备、底面曝光的DLP设备、或者顶面曝光的SLA设备、底面曝光的SLA设备中的一种。

本申请第二方面提供一种3D打印设备，包括：容器，用于盛放光固化材料；光学系统，用于将3D构件模型中的分层图像照射到打印基准面以使光固化材料固化成对应的图案固化层；如上任一所述的构建平台；Z轴驱动机构，连接所述构建平台，用于受控地沿竖直轴向移动以调整所述构建平台与打印基准面的间距；控制装置，与所述构建平台相连，用于控制所述加热组件加热容器内光固化材料。

在本申请第二方面的某些实施方式中，所述3D打印设备还包括：检测装置，与所述控制装置连接，用于检测所述容器内光固化材料温度参数和/或构建平台的位置参数并反馈给所述控制装置。

在本申请第二方面的某些实施方式中，所述3D打印设备还包括：过热保护装置，与所述加热组件相连，用于对所述加热组件进行过热保护。

本申请第三方面提供一种3D打印设备，包括：具有透明底面的容器，用于盛放光固化材料；光学系统，面向所述透明底面照射，用于将接收的3D构件模型中的分层图像照射到所述容器底面以使光固化材料固化成对应的图案固化层；构建平台，用于附着所述图案固化层以得到3D构件；加热部件，用于加热所述构建平台中位于光固化材料之外的部分，并利用热传导对所述容器中盛放的光固化材料进行加热；Z轴驱动机构，连接所述构建平台，用于受控地沿竖直轴向移动以调整所述构建平台与容器底面的间距及填充待固化的光固化材 料；控制装置，与所述加热部件相连，用于控制所述加热部件加热容器内光固化材料。

在本申请第三方面的某些实施方式中，所述加热部件包含远红外加热器。

在本申请第三方面的某些实施方式中，部分所述构建平台始终位于光固化材料之外。

在本申请第三方面的某些实施方式中，所述3D打印设备还包括：检测装置，与所述控制装置连接，用于检测所述容器内光固化材料温度参数和/或构建平台的位置参数并反馈给所述控制装置。

本申请所提供的构建平台及所适用的3D打印设备，通过在构建板或连接部件上设置加热组件，能够利用构建平台在打印前及打印期间浸于光固化材料中的便捷条件，对光固化材料进行有效、直接的加热，能够最大化的利用加热组件所产生的热量对光固化材料进行加热，提高了加热效率。

另外，本申请提供的构建平台及所适用的3D打印设备将加热组件密封在构建板或连接部件中有效防止光固化材料导电对加热组件的破坏。

再者，本申请提供的构建平台及所适用的3D打印设备在控制构建平台移动到光固化材料之外时，及时断开加热组件的供电通路以及为加热组件配置过热保护装置，均有利于防止热量过高而造成电路损坏。

还有，采用电磁辐射对构建平台进行加热的方案有利于对加热部件的维护，同时也能为光固化材料提供均匀加热。

附图说明

图1为本申请构建平台在一实施方式中的结构示意图。

图2为本申请构建平台中构建板的横截图在一实施方式中的结构示意图。

图3为本申请构建平台在又一实施方式中的结构示意图。

图4为本申请基于底面曝光的3D打印设备在一实施方式中的结构示意图。

图5为本申请基于底面曝光的3D打印设备在一实施方式中的结构示意图。

图6为本申请基于顶面曝光的3D打印设备在一实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本申请可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本申请可实施的范畴。

对于利用光固化树脂制造3D构件的3D打印设备来说，在使用期间，其容器中始终会存放剩余的光固化材料。当容器内存放的是混合的光固化材料时，在容器底部加热通过容器热传导的方式维持容器内光固化材料的温度，由此确保容器内的光固化材料始终处于均匀混合状态。然而，无论加热器放置在容器外围的任何地方，容器壁在热传导过程中都必然会消耗过多的热量。比如，容器壁将热量传递至未盛放光固化材料的区域(如顶口附近)。这增加了维持光固化材料混合状态的成本。当容器内存放的是不受温度限制而分层的光固化材料时，光固化材料在预热情况下受光固化，能更牢固的附着在构建平台上，由此减少了打印期间3D构件掉件的风险。

基于为3D打印设备中存放的光固化材料预热的目的，本申请提供一种构建平台，请参阅图1，显示为本申请构建平台在一实施方式中的结构示意图，如图所示，所述构建平台可当其浸放在光固化材料期间对光固化材料进行直接加热，由此大大降低了光固化材料的加热成本。具体地，所述构建平台包括：构建板11、连接部件12、和加热组件13。其中，所述加热组件13所产生的热能经由所述构建板11和/或连接部件12全部传导至光固化材料中。其中，所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料，所述光固化材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了粉末、颜色添加剂等混合型材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于：陶瓷粉末、颜色添加粉末等。另外，所述容器具有透明底面，用以投射光学系统的光辐射。

所述构建板11用于附着经照射固化的图案固化层。在此，构建板11受3D打印设备中Z轴驱动机构的带动，在容器内沿Z轴(竖直)方向移动以便于光固化材料填充到构建板11与打印基准面之间，使得3D打印设备中的光学系统可通过光辐射照射光固化材料，使得经照射的光固化材料固化并累积的附着在构建板11上。其中，所述打印基准面是指光固化材料被照射的起始面。为了精准的对每层固化层的照射能量进行控制，构建板及所附着的已制造的3D物体部分需移动至与所述打印基准面之间间距最小值为待固化的固化层的层厚。在基于底面曝光的打印设备中所述打印基准面为容器底面，在基于顶面曝光的打印设备中所述打 印基准面是经预先标定而确定的光固化材料的表面。

其中，为了便于构建板11浸放在光固化材料期间升降移动对光固化材料的过分扰动，所述构建板11可设置成至少以下一种结构，以尽快让构建板11所接触的光固化材料流走。一种结构在于所述构建板11上设置导流通孔。例如，所述导流通孔垂直于构建板11本体并贯通该本体。又如，所述导流通孔倾斜于构建板11本体并贯通该本体。构建板11上可遍布类似的上述导流通孔以减少升降阶段对光固化材料的扰动。另一种结构在于所述构建板11固设在连接部件12的面呈倾斜坡面。例如，对于底面曝光的3D打印设备来说，其所使用的构建板11本体的上表面呈中间厚四周薄的倾斜面、且下表面与容器底面平行的结构，另外，可将中间较厚的区域与连接部件12固定，在构建板11上升期间，构建板11上侧的光固化材料将沿倾斜面流下。又如，对于顶面曝光的3D打印设备来说，其所使用的构建板上表面与光固化材料表面平行，且下表面呈中间厚四周薄的倾斜面，在构建板11下降期间，构建板11下侧的光固化材料将沿倾斜面流散。再一种结构在于所述构建板11上设有导流槽。例如，在构建板11上除面向容器底面的面之外的其他侧面上设有导流槽，导流槽可自采用直线槽或曲线槽。上述各种结构还可结合在一块构建板11上，例如在倾斜坡面上设置导流槽等，在此不予赘述。

另外，所述构建板11应具有良好的导热性，故而，所述构建板11可采用金属材料，如铝合金、钢制材料等制成；也可以采用如碳纤维、有机硅材料等非金属材料制备而得。

所述连接部件12连接构建板11和Z轴驱动机构。为配合连接部件12的固定连接，所述构建板11和Z轴驱动机构分别设有与连接部件12配合的紧固件。例如，构建板11上设有螺孔，对应的连接部件12上设有螺栓。又如，构建板11上设有卡固槽，对应的连接部件12上设有卡固弹片。当然，于另一实施方式中，所述构建板11和连接部件12亦可为一体成型的结构。所述连接部件12和Z轴驱动机构的连接方式可与连接部件12和构建板11的连接方式相同或相似。

所述加热组件13设置在构建板11或连接部件12能浸放在光固化材料的位置，用于对所述3D打印设备中待固化光固化材料进行加热。其中，所述加热组件13包括但不限于任何能将电能转换成热能的器件，例如电热丝、电热片、电热管、电热块等，且加热组件13的排布方式将依据本领域技术人员面临的实际工程需要进行针对性设计，例如加热组件为电热丝的旋涡状排布、环形排布、蛇形排布或者网状排布，或者例如加热组件为电热管的蛇形排布；再或者加热组件为电热片或电热块的矩阵式排布等等。所述加热组件13还可以包含防漏电的密封外壳，以便贴设于构建板11或连接部件12的外围、亦或者被夹持在构建板11和连接部 件12之间。

在某些实施方式中，所述加热组件13嵌设在构建板11中。例如，请参阅图2，显示为本申请构建平台中构建板的横截图在一实施方式中的结构示意图，如图所示，所述构建板11为带有布线通道111的双层板体结构，例如为电热丝的加热组件13以蛇形排布的方式盘踞在所述布线通道111中并被两板体密封其中。或者，所述构建板11上设有一腔体结构，所述加热组件13嵌设在该腔体结构中。例如，如图1所示，构建板11上设有用于容纳电热片的凹槽，该凹槽与连接部件12底部装配形成密封的腔体结构。

在另一些实施方式中，所述加热组件13嵌设在连接部件12中。例如，所述连接部件12的底部设有容纳电热片的凹槽，对应的构建板11顶面设有凸起以装配在该凹槽中。又如，在所述连接部件12靠近底部围绕其侧壁设置环形凹槽，电热丝盘踞在所述环形凹槽中。

所述加热组件13还包括与外部温度调节部件相连的电连接部131，请参阅图3，显示为本申请构建平台在又一实施方式中的结构示意图，如图所示。所述电连接部131可通过设置在连接部件12上的走线孔穿出并连接到外部温度调节部件。例如，所述电连接部131通过构建板11与连接部件12之间内部贯通的通道延伸到外部温度调节部件上。又如，对于底曝光的3D打印机来说，所述连接部件12的厚度可高于容器内盛放光固化材料的总高度，并在连接部件12上设置一走线孔使得电连接部131始终位于光固化材料之外以防止漏电现象。

所述电连接部131所连接的温度调节部件具有控制模块，其基于所接收的控制指令调整输出至加热组件13的电流/电压，由此调节加热组件13的功率。所述温度调节部件可集成在3D打印设备的控制装置中，在另一种实施方式中，所述温度调节部件亦可作为一个单独模块设置在3D打印设备合理的空间内。

需要说明的是，本领域技术人员可在上述各局部示例的启发下，按照工程需要进行组合装配，甚至在组合装配的基础上进行器件替换都视为本申请的具体示例，在此不再一一列举。

上述各示例中所得到的构建平台可配置在顶面曝光的DLP设备、底面曝光的DLP设备、或者顶面曝光的SLA设备、底面曝光的SLA设备中的任一种中。

本申请还提供一种基于底面曝光的3D打印设备。请参阅图4，显示为本申请基于底面曝光的3D打印设备在一实施方式中的结构示意图，如图所示，所述3D打印设备包括：容器22、光学系统23、构建平台、Z轴驱动机构24和控制装置25。

所述容器22用于盛放光固化材料。其中，所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料，其液态材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了粉末、颜色添加剂等混合材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于：陶瓷粉末、颜色添加粉末等。另外，所述容器22具有透明底面， 用以投射光学系统23的光辐射。

所述光学系统23位于容器底面并面向底面照射，用于将3D构件模型中的分层图像照射到所述容器底面以使光固化材料固化成对应的图案固化层。

在基于底面曝光的DLP设备中，所述光学系统23为投影装置。例如，所述投影装置包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中，所述存储模块中存储将3D构件模型分层的分层图像。所述DMD芯片在接受到控制器的控制信号后将对应分层图像上各像素的光源照射到容器22底面。其中，DMD芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片，所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光，由此将相应分层图像经过容器22的透明底部照射到光固化材料上，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

对于底面曝光的SLA设备来说，所述光学系统23包括激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组(均未予图示)，其中，所述激光发射器受控的调整输出激光束的能量，例如，所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束，又如，所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以受控的将激光束在所述容器22底面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。

所述构建平台包括：构建板211、连接部件212、和加热组件213。其中，所述加热组件213所产生的热能经由所述构建板211和/或连接部件212全部传导至光固化材料中。其中，所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料，所述光固化材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了粉末、颜色添加剂等混合型材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于：陶瓷粉末、颜色添加粉末等。另外，所述容器具有透明底面，用以投射光学系统的光辐射。

所述构建板211用于附着经照射固化的图案固化层。在此，构建板211受3D打印设备中Z轴驱动机构24的带动，在容器内沿Z轴(竖直)方向移动以便于光固化材料填充到构建板211与容器底面之间，使得3D打印设备中的光学系统可通过光辐射照射光固化材料，使得经照射的光固化材料固化并累积的附着在构建板211上。

其中，为了便于构建板211浸放在光固化材料期间升降移动对光固化材料的过分扰动，所述构建板211可设置成至少以下一种结构，以尽快让构建板211所接触的光固化材料流走。一种结构在于所述构建板211上设置导流通孔。例如，所述导流通孔垂直于构建板211本体 并贯通该本体。又如，所述导流通孔倾斜于构建板211本体并贯通该本体。构建板211上可遍布类似的上述导流通孔以减少升降阶段对光固化材料的扰动。另一种结构在于所述构建板211固设在连接部件212的面呈倾斜坡面。例如，该构建板211本体的一面呈中间厚四周薄的倾斜面、且另一面与容器底面平行的结构，中间较厚的区域与连接部件212固定，在构建板211上升期间，构建板211上侧的光固化材料将沿倾斜面流下。再一种结构在于所述构建板211上设有导流槽。例如，在构建板211上除面向容器底面的面之外的其他侧面上设有导流槽，导流槽可自采用直线槽或曲线槽。上述各种结构还可结合在一块构建板211上，例如在倾斜坡面上设置导流槽等，在此不予赘述。

另外，所述构建板21应具有良好的导热性，故而，所述构建板21可采用金属材料，如铝合金、钢制材料等制成；也可以采用如碳纤维、有机硅材料等非金属材料制备而得。

所述连接部件212连接构建板211和Z轴驱动机构24。为配合连接部件212的固定连接，所述构建板211和Z轴驱动机构24分别设有与连接部件212配合的紧固件。例如，构建板211上设有螺孔，对应的连接部件212上设有螺栓。又如，构建板211上设有卡固槽，对应的连接部件212上设有卡固弹片。当然，于另一实施方式中，所述构建板211和连接部件212亦可为一体成型的结构。所述连接部件212和Z轴驱动机构24的连接方式可与连接部件212和构建板211的连接方式相同或相似。

所述加热组件213设置在构建板211或连接部件212能浸放在光固化材料的位置，用于对所述3D打印设备中待固化光固化材料的进行加热。其中，所述加热组件213包括但不限于任何能将电能转换成热能的器件，例如电热丝、电热片、电热管、电热块等，且电热丝、电热片、电热管、电热块的排布方式将依据本领域技术人员面临的实际工程需要进行针对性设计，例如加热组件为电热丝的旋涡状排布、环形排布、蛇形排布或者网状排布，或者例如加热组件为电热管的蛇形排布；再或者加热组件为电热片或电热块的矩阵式排布等等。所述加热组件213还可以包含防漏电的密封外壳，以便贴设于构建板211或连接部件212的外围。

在某些实施方式中，所述加热组件213嵌设在构建板211中。例如，所述构建板211为带有布线通道的双层板体结构，例如为电热丝的加热组件213以蛇形排布的方式盘踞在所述布线通道中并被两板体密封其中。或者，所述构建板211上设有一腔体结构，所述加热组件213嵌设在该腔体结构中。例如，如图1所示，构建板211上设有用于容纳电热片的凹槽，该凹槽与连接部件212底部装配形成密封的腔体结构。

在另一些实施方式中，所述加热组件213嵌设在连接部件212中。例如，所述连接部件212的底部设有容纳电热片的凹槽，对应的构建板211顶面设有凸起以装配在该凹槽中。又 如，在所述连接部件212靠近底部围绕其侧壁设置环形凹槽，电热丝盘踞在所述环形凹槽中。

所述加热组件213还包括与外部温度调节部件相连的电连接部。所述电连接部可通过设置在连接部件212上的走线孔穿出并连接到外部温度调节部件。例如，所述电连接部通过构建板211与连接部件212之间内部贯通的通道延伸到外部温度调节部件上。又如，对于底曝光的3D打印机来说，所述连接部件212的厚度可高于容器内盛放光固化材料的总高度，并在连接部件212上设置一走线孔使得电连接部始终位于光固化材料之外以防止漏电现象。

所述电连接部所连接的温度调节部件具有控制模块，其基于所接收的控制指令调整输出至加热组件213的电流/电压，由此调节加热组件213的功率。所述温度调节部件可集成在3D打印设备的控制装置中，在另一种实施方式中，所述温度调节部件亦可作为一个单独模块设置在3D打印设备合理的空间内。

需要说明的是，本领域技术人员可在上述各局部示例的启发下，按照工程需要进行组合装配，甚至在组合装配的基础上进行器件替换都视为本申请的具体示例，在此不再一一列举。

所述Z轴驱动机构24固定在构建平台的连接部件212上，用于受控地沿竖直轴向移动以调整所述构建平台与容器底面的间距及填充待固化的光固化材料。

具体地，当所述Z轴驱动机构24带动构建平台下降时，通常是为了将所述构建平台或附着在构建平台上的图案化固化层下降到相距容器22底部一固化层层高的间距，以便照射填充在所述间距内的光固化材料。当所述Z轴驱动机构24带动构建平台上升时，通常是为了将图案固化层自容器22底部分离。

更具体地，所述Z轴驱动机构24包括驱动单元和竖直移动单元，所述驱动单元用于驱动所述竖直移动单元，以便所述竖直移动单元带动构建平台升降移动。例如，所述驱动单元为驱动电机。所述驱动单元受控制指令控制。其中，所述控制指令包括：用于表示构建平台上升、下降或停止的方向性指令，甚至还可以包含转速/转速加速度、或扭矩/扭力等参数。如此有利于精确控制竖直移动单元的上升的距离，以实现Z轴的精准调节。在此，所述竖直移动单元举例包括一端固定在所述构建平台上的固定杆、与固定杆的另一端固定的咬合式移动组件，其中，所述咬合式移动组件受驱动单元驱动以带动固定杆竖直移动，所述咬合式移动组件举例为由齿状结构咬合的限位移动组件，如齿条等。又如，所述竖直移动单元包括：丝杆和旋接所述丝杆的定位移动结构，其中所述丝杆的两端旋接于驱动单元，所述定位移动结构的外延端固定连接到构建平台上，该定位移动结构可包含滚珠和夹持件的螺母形结构。

所述控制装置25与所述构建平台相连，用于控制所述加热组件213加热容器22内光固化材料。

在此，所述控制装置25可包含单独控制所述加热组件213的温度调节部件。例如，所述温度调节部件按照预设的PWM控制信号控制加热组件213进行加热及暂停加热，以维持光固化材料的温度。

另外，所述控制装置25可以包含：存储单元、处理单元、和接口单元等。所述存储单元包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储单元还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络(未示出)访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)等，或其适当组合。存储器控制器可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。

所述处理单元包含一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或它们的任何组合。所述处理单元可操作地与存储器和/或非易失性存储设备耦接。更具体地，处理器可执行在存储器和/或非易失性存储设备中存储的指令以在计算设备中执行操作，诸如生成图像数据和/或将图像数据传输到电子显示器。

所述接口单元包含多个接口，各接口分别连接光学系统23、构建平台和Z轴驱动机构24。各接口根据实际数据传输协议而被配置在控制装置25上，所述处理单元与各接口可操作地耦接，以便于所述控制装置25能够与上述连接光学系统23、构建平台和Z轴驱动机构24进行交互。

所述处理单元协调存储单元和接口单元基于当前所控制的上述连接光学系统23、构建平台或Z轴驱动机构24确定当前构建平台当前位置，以及对构建平台中的加热组件213进行加热控制。例如，所述处理单元按照预设的控制周期控制加热组件213加热及停止加热，以维持剩余在容器22中的光固化材料的温度。或者，所述处理单元连接所述温度调节部件，所述温度调节部件根据处理单元所提供的控制指令温度调节部件向加热组件213输出PWM控制信号以控制加热组件213加热及暂停加热。所述处理单元还可以控制加热组件213维持光固化材料的温度直至有新的光固化材料补充或构建板离开光固化材料的表面。

为了准确维持光固化材料的温度，在一些实施方式中，所述3D打印设备还包括检测装置，其用于为控制装置25提供光固化材料的温度参数。所述检测装置包括温度传感器，其可设置在容器底或容器侧壁上且始终浸于光固化材料中，如此易于获取剩余在容器22内的光固化材料温度参数。在打印前，构建板211可回零停止在容器22底面，控制装置25基于所述检测装置提供的温度参数与预设温度阈值的差值确定是否输出加热/停止加热的控制指令。所 述加热组件213在所述控制指令的控制下，经由构建板211热传导至光固化材料中。

在另一些实施方式中，所述检测装置还包括如位移传感器、加速度传感器等用于反映构建板211移动距离的传感器。所述处理单元基于所接收的速度、位移等确定所述构建板211的当前位置。在打印期间，所述控制装置25根据所得到的当前位置控制加热组件213进行加热/停止加热。例如，当控制装置25检测到构建板211离开光固化材料时，控制加热组件213停止加热；当控制装置25检测到构建板211浸入光固化材料时，控制加热组件213启动加热。

在又一些实施方式中，所述检测装置可包含上述两种传感器，并基于当前位置和光固化材料的温度控制加热组件213进行加热/停止加热。

为了防止因控制装置25信号传输异常、控制系统运行异常或加热组件213供电线路异常而导致的加热组件213温度过高，所述3D打印设备还包括过热保护装置(未予图示)。

所述过热保护装置与加热组件213相连，用以对加热组件213进行过热保护。具体地，所述过热保护装置可包含设置在构建平台侧的温度传感器、比较器和开关。所述比较器基于温度传感器所提供的用于表示温度的电压与参考电压的比较控制开关导通加热组件213的供电电路或断开该供电电路。或者，所述过热保护装置包含电流或电压采样器、比较器和开关。所述比较器基于所述采样器提供电压与参考电压的比较控制开关导通加热组件213的供电电路或断开该供电电路。

在此，所述过热保护装置可与加热组件213集成在一起，并密封在构建板211或连接部件212中；或者也可单独设置在构建平台之外。

在打印期间，所述控制装置25不仅控制加热组件213，还可以控制Z轴驱动机构24和光学系统23对光固化层进行逐层固化。所述控制装置25依据预设的打印顺序逐个的将分层图像发送给光学系统23，由所述光学系统23将所述图像照射到容器的透明底部，所照射的能量将容器底部的光固化材料固化成对应的图案固化层。所述控制装置25还用于在照射间隙向所述Z轴驱动机构24发出控制指令，例如，所述控制装置25在控制曝光装置照射完成后，向Z轴驱动机构24发送上升方向和转速的控制指令，所述Z轴驱动机构24基于所述控制指令上升至相距容器底的预设高度，再由所述控制装置25向Z轴驱动机构24发送包含下降方向和转速的控制指令，使得所述Z轴驱动机构24带动构建平台向容器底部移动。在整个上升和下降期间，所述控制装置25通过监测所述Z轴驱动机构24的运动来确定构建平台相对于容器底部的间距，并在所述构建平台达到对应间距时，输出包含停止的控制指令。

基于上述各示例的描述，以图4所示的一种3D打印设备为例，现描述3D打印设备的工作过程。

在打印前，控制装置25通过控制Z轴驱动机构24将构建平台放置在容器22内，比如回零位置，以将构建平台浸入光固化材料中。温度传感器将所检测的光固化材料的温度参数提供给控制装置25，由控制装置25比较温度参数与预设温度阈值，若温度参数高于等于预设温度阈值则断开加热组件213的供电电路，若温度参数低于预设温度阈值则导通加热组件213的供电电路。

在打印期间，控制装置25依据预设的打印顺序逐个的将分层图像发送给光学系统23，由所述光学系统23将所述图像照射到容器22的透明底部，所照射的能量将容器22底部的光固化材料固化成对应的图案固化层。所述控制装置25还用于在照射间隙向所述Z轴驱动机构24发出控制指令，例如，所述控制装置25在控制曝光装置照射完成后，向Z轴驱动机构24发送上升方向和转速的控制指令，所述Z轴驱动机构24基于所述控制指令带动构建平台上升至相距容器22底的预设高度，再由所述控制装置25向Z轴驱动机构24发送包含下降方向和转速的控制指令，使得所述Z轴驱动机构24带动构建平台向容器22底部移动。在整个上升和下降期间，所述控制装置25通过位移传感器提供构建平台相距回零位置的距离，一方面控制Z轴驱动机构24运动并确定构件平台相对于容器22底部的间距，另一方面监测当构建平台高于容器22内光固化材料表面时控制加热组件213停止加热。

本申请还提供又一种基于底面曝光的3D打印设备。请参阅图5，显示为本申请基于底面曝光的3D打印设备在又一实施方式中的结构示意图，如图所示，所述3D打印设备包括：容器42、光学系统43、构建平台、加热部件413、Z轴驱动机构42和控制装置45。

所述容器42用于盛放光固化材料。其中，所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料，其液态材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了粉末、颜色添加剂等混合材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于：陶瓷粉末、颜色添加粉末等。另外，所述容器42具有透明底面，用以投射光学系统43的光辐射。

所述光学系统43位于容器底面并面向底面照射，用于将3D构件模型中的分层图像照射到所述容器底面以使光固化材料固化成对应的图案固化层。

在此，所述光学系统43与前述实施方式中光学系统23的结构和工作过程相同或相似，故而不再详述。

所述构建平台用于附着所述图案固化层以得到3D构件。所述构建平台包括：构建板411和连接部件412。

所述构建板411用于附着经照射固化的图案固化层。在此，构建板411受Z轴驱动机构42的带动，沿Z轴(竖直)方向移动以便于光固化材料填充到构建板411与容器底面之间， 使得3D打印设备中的光学系统可通过光辐射照射光固化材料，使得经照射的光固化材料固化并累积的附着在构建板411上。

构建板411沿Z轴的移动必然会扰动光固化材料，为了减少扰动程度，一方面可限制所述构建板411沿Z轴的移动距离；另一方面可以在设计时，使所述构建板411具有较厚的厚度。具体为，所述构建板411的厚度大于容器内剩余光固化材料的厚度，以便于部分所述构建平台始终位于光固化材料之外。例如，所述构建板为立体矩形且高度大于容器内的光固化材料的高度。又如，所述构建板呈中间厚四周薄的形状，其高度最大值大于容器内的光固化材料的高度。

另外，所述构建板41应具有良好的导热性，故而，所述构建板41可采用金属材料，如铝合金、钢制材料等制成；也可以采用如碳纤维、有机硅材料等非金属材料制备而得。

所述连接部件412连接构建板411和Z轴驱动机构42。为配合连接部件412的固定连接，所述构建板411和Z轴驱动机构42分别设有与连接部件412配合的紧固件。例如，构建板411上设有螺孔，对应的连接部件412上设有螺栓。又如，构建板411上设有卡固槽，对应的连接部件412上设有卡固弹片。当然，于另一实施方式中，所述构建板411和连接部件412亦可为一体成型的结构。所述连接部件412和Z轴驱动机构42的连接方式可与连接部件412和构建板411的连接方式相同或相似。

所述加热部件413用于加热所述构建平台411中位于光固化材料之外的部分，并利用热传导对所述容器42中盛放的光固化材料进行加热。

在此，所述加热部件413包括但不限于任何能将电能转换成热能的器件，例如电热丝、电热片、电热管、电热块等电加热器，又如，远红外加热器等电磁加热器。

其中类似于上述列举的电加热器的排布方式将依据本领域技术人员面临的实际工程需要进行针对性设计，例如加热部件为电热丝的旋涡状排布、环形排布、蛇形排布或者网状排布，或者例如加热部件为电热管的蛇形排布；再或者加热部件为电热片或电热块的矩阵式排布等等。所述加热部件还可以包含防漏电的密封外壳，以便贴设于构建板411或连接部件412的外围。在某些实施方式中，所述加热部件413嵌设在构建板411中。例如，构建板411与连接部件412衔接处具有一布线通道，加热部件以蛇形排布的方式盘踞在所述布线通道中，所述构建板的布线通道区域始终位于光固化材料之外。或者，加热部件被构建板和连接部件夹持，且所述加热部件始终位于光固化材料之外。在另一些实施方式中，所述加热部件413嵌设在连接部件412中，所述连接部件412始终位于光固化材料之外。例如，所述连接部件412的底部设有容纳电热片的凹槽，对应的构建板411顶面设有凸起以装配在该凹槽中。又如， 在所述连接部件412靠近底部围绕其侧壁设置环形凹槽，电热丝盘踞在所述环形凹槽中。

另外，类似于远红外加热器的加热部件，如图5所示，所述加热部件413可固定在Z轴驱动机构上并随之的移动。例如，电磁加热器通过支撑架固定在Z轴驱动机构上，所述电磁加热器面向构建板加热，所述电磁加热器上还设有反射面以提高电磁波的加热利用率。如此能够稳定地加热构建板位于光固化材料之外的部分。

所述加热部件413还包括与外部温度调节部件相连的电连接部。所述电连接部所连接的温度调节部件具有控制模块，其基于所接收的控制指令调整输出至加热部件413的电流/电压，由此调节加热部件413的功率。所述温度调节部件可集成在3D打印设备的控制装置45中，在另一种实施方式中，所述温度调节部件亦可作为一个单独模块设置在3D打印设备合理的空间内。

需要说明的是，本领域技术人员可在上述各局部示例的启发下，按照工程需要进行组合装配，甚至在组合装配的基础上进行器件替换都视为本申请的具体示例，在此不再一一列举。

所述Z轴驱动机构42固定在构建平台的连接部件412上，用于受控地沿竖直轴向移动以调整所述构建平台与容器底面的间距及填充待固化的光固化材料。

在此，所述Z轴驱动机构42的结构和工作过程与前述Z轴驱动机构22的结构和工作过程相同或相似，故而不再详述。

所述控制装置45与所述加热部件相连，用于控制所述加热组件413以利用构建板热411传导至光固化材料。

在此，所述控制装置45的结构和工作过程与前述控制装置25的结构和工作过程相同或相似，故而不再详述。

所述3D打印设备中还可以包含检测装置(未予图示)。所述检测装置的结构和工作过程与前述检测装置的结构和工作过程相同或相似，故而不再详述。

基于上述各示例的描述，以图5所示的一种3D打印设备为例，现描述3D打印设备的工作过程。

在打印前，控制装置45控制Z轴驱动机构42将构建平台放置在容器42内，比如回零位置，以将部分构建平台浸入容器中剩余的光固化材料中。温度传感器将所检测的光固化材料的温度参数提供给控制装置45，由控制装置45比较温度参数与预设温度阈值，若温度参数高于等于预设温度阈值则断开加热部件413的供电电路，若温度参数低于预设温度阈值则导通加热部件413的供电电路，加热部件413将电磁辐射照射到构建平台位于光固化材料之外的部分，利用构建平台的热传导特性将热量传递给光固化材料以对其进行加热直至控制装置 45确定所加热的温度达到预设温度阈值。

在打印期间，控制装置45依据预设的打印顺序逐个的将分层图像发送给光学系统43，由所述光学系统43将所述图像照射到容器42的透明底部，所照射的能量将容器42底部的光固化材料固化成对应的图案固化层。所述控制装置45还用于在照射间隙向所述Z轴驱动机构42发出控制指令，例如，所述控制装置45在控制曝光装置照射完成后，向Z轴驱动机构42发送上升方向和转速的控制指令，所述Z轴驱动机构42基于所述控制指令带动构建平台上升至相距容器42底的预设高度，再由所述控制装置45向Z轴驱动机构42发送包含下降方向和转速的控制指令，使得所述Z轴驱动机构42带动构建平台向容器42底部移动。在整个上升和下降期间，所述控制装置45通过位移传感器提供构建平台下表面相距回零位置的距离，一方面控制Z轴驱动机构42运动并确定构建平台相对于容器42底部的间距，另一方面监测当构建平台下表面高于容器42内光固化材料表面时控制加热部件413停止加热。

另外，本申请还提供一种基于顶面曝光的3D打印设备。请参阅图6，显示为本申请基于顶面曝光的3D打印设备在一实施方式中的结构示意图，如图所示，所述3D打印设备包括：容器32、光学系统33、构建平台、Z轴驱动机构34和控制装置35。

所述容器32用于盛放光固化材料。其中，所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料，其液态材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了粉末、颜色添加剂等混合材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于：陶瓷粉末、颜色添加粉末等。

所述光学系统33位于容器上方并向容器内的光固化材料表面照射，用于将3D构件模型中的分层图像照射到打印基准面以使光固化材料固化成对应的图案固化层。

在基于顶面曝光的DLP设备中，所述光学系统33可以是投影装置。例如，所述投影装置包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中，所述存储模块中存储将3D构件模型分层的分层图像。所述DMD芯片在接受到控制器的控制信号后将对应分层图像上各像素的光源照射到光固化材料表面(即打印基准面)。其中，DMD芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片，所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光，由此将相应分层图像照射到光固化材料表面，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

对于顶面曝光的SLA设备来说，所述光学系统33包括激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组(均未予图示)，其中，所述激光发 射器受控的调整输出激光束的能量，例如，所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束，又如，所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以受控的将激光束在光固化材料表面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。

所述构建平台包括：构建板311、连接部件312、和加热组件313。其中，所述加热组件313所产生的热能经由所述构建板311和/或连接部件312全部传导至光固化材料中。其中，所述光固化材料包括任何易于光固化的液态材料，所述光固化材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了粉末、颜色添加剂等混合型材料的树脂液等。粉末材料包括但不限于：陶瓷粉末、颜色添加粉末等。另外，所述容器具有透明底面，用以投射光学系统的光辐射。

所述构建板311用于附着经照射固化的图案固化层。在此，构建板311受3D打印设备中Z轴驱动机构24的带动，在容器内沿Z轴(竖直)方向移动以便于光固化材料填充到构建板311与容器底面之间，使得3D打印设备中的光学系统可通过光辐射照射光固化材料，使得经照射的光固化材料固化并累积的附着在构建板311上。

其中，为了便于构建板311浸放在光固化材料期间升降移动对光固化材料的过分扰动，所述构建板311可设置成至少以下一种结构，以尽快让构建板311所接触的光固化材料流走。一种结构在于所述构建板311上设置导流通孔。例如，所述导流通孔垂直于构建板311本体并贯通该本体。又如，所述导流通孔倾斜于构建板311本体并贯通该本体。构建板311上可遍布类似的上述导流通孔以减少升降阶段对光固化材料的扰动。另一种结构在于所述构建板311固设在连接部件312的面呈倾斜坡面。例如，该构建板311本体的一面呈中间厚四周薄的倾斜面、且另一面与容器底面平行的结构，中间较厚的区域与连接部件312固定，在构建板311上升期间，构建板311上侧的光固化材料将沿倾斜面流下。再一种结构在于所述构建板311上设有导流槽。例如，在构建板311上除面向容器底面的面之外的其他侧面上设有导流槽，导流槽可自采用直线槽或曲线槽。上述各种结构还可结合在一块构建板311上，例如在倾斜坡面上设置导流槽等，在此不予赘述。

所述连接部件312连接构建板311和Z轴驱动机构24。为配合连接部件312的固定连接，所述构建板311和Z轴驱动机构24分别设有与连接部件312配合的紧固件。例如，构建板311上设有螺孔，对应的连接部件312上设有螺栓。又如，构建板311上设有卡固槽，对应的连接部件312上设有卡固弹片。当然，于另一实施方式中，所述构建板311和连接部件312亦可为一体成型的结构。所述连接部件312和Z轴驱动机构24的连接方式可与连接部件312和构建板311的连接方式相同或相似。

所述加热组件313设置在构建板311或连接部件312能浸放在光固化材料的位置，用于对所述3D打印设备中待固化光固化材料的进行加热。其中，所述加热组件313包括但不限于任何能将电能转换成热能的器件，例如电热丝、电热片、电热管、电热块等，且电热丝、电热片、电热管、电热块的排布方式将依据本领域技术人员面临的实际工程需要进行针对性设计，例如加热组件为电热丝的旋涡状排布、环形排布、蛇形排布或者网状排布，或者例如加热组件为电热管的蛇形排布；再或者加热组件为电热片或电热块的矩阵式排布等等。所述加热组件313还可以包含防漏电的密封外壳，以便贴设于构建板311或连接部件312的外围。

在某些实施方式中，所述加热组件313嵌设在构建板311中。所述构建板311为带有布线通道的双层板体结构，例如为电热丝的加热组件313以蛇形排布的方式盘踞在所述布线通道中并被两板体密封其中。或者，所述构建板311上设有一腔体结构，所述加热组件313嵌设在该腔体结构中。例如，构建板311上设有用于容纳电热片的凹槽，该凹槽与连接部件312底部装配形成密封的腔体结构。

在另一些实施方式中，所述加热组件313嵌设在连接部件312中。例如，所述连接部件312的底部设有容纳电热片的凹槽，对应的构建板311顶面设有凸起以装配在该凹槽中。又如，在所述连接部件312靠近底部围绕其侧壁设置环形凹槽，电热丝盘踞在所述环形凹槽中。

所述加热组件313还包括与外部温度调节部件相连的电连接部。所述电连接部可通过设置在连接部件312上的走线孔穿出并连接到外部温度调节部件。例如，所述电连接部通过构建板311与连接部件312之间内部贯通的通道延伸到外部温度调节部件上。又如，对于底曝光的3D打印机来说，所述连接部件312的厚度可高于容器内盛放光固化材料的总高度，并在连接部件312上设置一走线孔使得电连接部始终位于光固化材料之外以防止漏电现象。

所述电连接部所连接的温度调节部件具有控制模块，其基于所接收的控制指令调整输出至加热组件313的电流/电压，由此调节加热组件313的功率。所述温度调节部件可集成在3D打印设备的控制装置中，在另一种实施方式中，所述温度调节部件亦可作为一个单独模块设置在3D打印设备合理的空间内。

需要说明的是，本领域技术人员可在上述各局部示例的启发下，按照工程需要进行组合装配，甚至在组合装配的基础上进行器件替换都视为本申请的具体示例，在此不再一一列举。

所述Z轴驱动机构34固定在构建平台的连接部件312上，用于受控地沿竖直轴向移动以调整所述构建平台与打印基准面的间距及填充待固化的光固化材料。

具体地，当所述Z轴驱动机构34带动构建平台下降时，通常是为了将所述构建平台或附着在构建平台上的图案化固化层下降到相距光固化材料表面一固化层层高的间距，以利用光 固化材料自身流动、甚至利用刮刀抚平光固化材料表面以填充在所述间距内的光固化材料。

更具体地，所述Z轴驱动机构34包括驱动单元和竖直移动单元，所述驱动单元用于驱动所述竖直移动单元，以便所述竖直移动单元带动构建平台下降移动。例如，所述驱动单元为驱动电机。所述驱动单元受控制指令控制。其中，所述控制指令包括：用于表示构建平台下降、或停止的方向性指令，甚至还可以包含转速/转速加速度、或扭矩/扭力等参数。如此有利于精确控制竖直移动单元的下降距离，以实现Z轴的精准调节。在此，所述竖直移动单元举例包括一端固定在所述构建平台上的固定杆、与固定杆的另一端固定的咬合式移动组件，其中，所述咬合式移动组件受驱动单元驱动以带动固定杆竖直移动，所述咬合式移动组件举例为由齿状结构咬合的限位移动组件，如齿条等。又如，所述竖直移动单元包括：丝杆和旋接所述丝杆的定位移动结构，其中所述丝杆的两端旋接于驱动单元，所述定位移动结构的外延端固定连接到构建平台上，该定位移动结构可包含滚珠和夹持件的螺母形结构。

所述控制装置35与所述构建平台相连，用于控制所述加热组件313加热容器32内光固化材料。

在此，所述控制装置35可包含单独控制所述加热组件313的温度调节部件。例如，所述温度调节部件按照预设的PWM控制信号控制加热组件313进行加热及暂停加热，以维持光固化材料的温度。

另外，所述控制装置35包括：存储单元、处理单元、和接口单元等。所述存储单元包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储单元还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络(未示出)访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)等，或其适当组合。存储器控制器可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。

所述处理单元包含一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或它们的任何组合。所述处理单元可操作地与存储器和/或非易失性存储设备耦接。更具体地，处理器可执行在存储器和/或非易失性存储设备中存储的指令以在计算设备中执行操作，诸如生成图像数据和/或将图像数据传输到电子显示器。

所述接口单元包含多个接口，各接口分别连接光学系统33、构建平台和Z轴驱动机构34。各接口根据实际数据传输协议而被配置在控制装置35上，所述处理单元与各接口可操作地耦接，以便于所述控制装置35能够与上述连接光学系统33、构建平台和Z轴驱动机构34进行 交互。

所述处理单元协调存储单元和接口单元基于当前所控制的上述连接光学系统33、构建平台或Z轴驱动机构34确定当前构建平台当前位置，以及对构建平台中的加热组件313进行加热控制。例如，所述处理单元按照预设的控制周期控制加热组件313加热及停止加热，以维持剩余在容器32中的光固化材料的温度。或者，所述处理单元连接所述温度调节部件，所述温度调节部件根据处理单元所提供的控制指令温度调节部件向加热组件313输出PWM控制信号以控制加热组件313加热及暂停加热。所述处理单元还可以控制加热组件313维持光固化材料的温度直至有新的光固化材料补充或构建板离开光固化材料的表面。

为了准确维持光固化材料的温度，在一些实施方式中，所述3D打印设备还包括检测装置，其用于为控制装置35提供光固化材料的温度参数。所述检测装置包括温度传感器，其可设置在容器底或容器侧壁上且始终浸于光固化材料中，如此易于获取剩余在容器32内的光固化材料温度参数。控制装置35基于所述检测装置提供的温度参数与预设温度阈值的差值确定是否输出加热/停止加热的控制指令。所述加热组件313在所述控制指令的控制下，经由构建板311热传导光固化材料中。

在又一些实施方式中，所述检测装置可包含上述两种传感器，并基于当前位置和光固化材料的温度控制加热组件313进行加热/停止加热。

为了防止因处理单元信号传输异常、控制系统运行异常或加热组件313供电线路异常而导致的加热组件313温度过高，所述3D打印设备还包括过热保护装置。

所述过热保护装置与加热组件313相连，用以对加热组件313进行过热保护。具体地，所述过热保护装置可包含设置在构建平台侧的温度传感器、比较器和开关。所述比较器基于温度传感器所提供的用于表示温度的电压与参考电压的比较控制开关导通加热组件313的供电电路或断开该供电电路。或者，所述过热保护装置包含电流或电压采样器、比较器和开关。所述比较器基于所述采样器提供电压与参考电压的比较控制开关导通加热组件313的供电电路或断开该供电电路。

在此，所述过热保护装置可与加热组件313集成在一起，并密封在构建板311或连接部件312中；或者也可单独设置在构建平台之外。

所述控制装置35不仅控制加热组件313，还可以控制Z轴驱动机构34和光学系统33对光固化层进行逐层固化。所述控制装置35依据预设的打印顺序逐个的将分层图像发送给光学系统33，由所述光学系统33将所述图像照射到光固化材料表面，所照射的能量将表面的光固化材料固化成对应的图案固化层。所述控制装置35还用于在照射间隙向所述Z轴驱动机构 34发出控制指令，例如，所述控制装置35在控制曝光装置照射完成后，向Z轴驱动机构34发送下降控制指令，所述Z轴驱动机构34基于所述控制指令下降至相距光固化材料表面的预设高度。在整个下降期间，所述控制装置35通过监测所述Z轴驱动机构34的运动来确定构建平台相对于光固化材料表面的间距，并在所述构建平台达到对应间距时，输出包含停止的控制指令。

基于上述各示例的描述，以图5所示的一种3D打印设备为例，现描述基于顶面曝光的3D打印设备的工作过程。

控制装置35接收位于光固化材料中的温度传感器所提供的温度参数，并比较该温度参数与预设温度阈值，若温度参数高于等于预设温度阈值则断开加热组件313的供电电路，若温度参数低于预设温度阈值则导通加热组件313的供电电路。

控制装置35还依据预设的打印顺序逐个的将分层图像发送给光学系统33，由所述光学系统33将所述图像照射到光固化材料表面，所照射的能量将容器32底部的光固化材料固化成对应的图案固化层。所述控制装置35还用于在照射间隙向所述Z轴驱动机构34发出控制指令，例如，所述控制装置35在控制光学系统照射完成后，向Z轴驱动机构34发送下降方向和转速的控制指令，使得所述Z轴驱动机构34带动构建平台向容器底部移动以使光固化材料得以填充其表面对应的下降空间。重复上述各控制过程以实现3D构件的制造。

本申请虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本申请技术方案的保护范围。