[發明專利]立體打印方法及其系統

有效

• 申請號: 201710229255.9
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108688142B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 盧廷宇;蘇慶華
• 申請（專利權）人: 三緯國際立體列印科技股份有限公司;金寶電子工業股份有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/124;B29C64/20;B29C64/264;B29C64/205;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬雯雯;臧建明

本發明提供一種立體打印方法與系統。立體打印方法適用于立體打印裝置，包括下列步驟：將立體物件模型依據打印平面切割成多個子切層；合并相鄰且為預定數量的所述子切層以產生多個灰階切層；以及依據所述灰階切層進行立體打印。其中每個所述子切層的厚度低于所述立體打印裝置進行單次打印的預設圖層的厚度，且每個所述灰階切層的厚度與所述立體打印裝置進行單次打印的預設圖層的厚度相同。

技術領域

本發明涉及一種立體打印技術，尤其涉及一種立體打印方法及使用其的系統。

背景技術

在現存的立體打印技術中，常見的作法是將利用電腦輔助設計(computer aideddesign,CAD)等軟件所建構的立體物件模型切割為連續堆疊的多個薄橫截面層，接著立體打印裝置的打印頭可依據立體物件模型所建構的空間座標(例如以X軸、Y軸及Z軸形成的空間)以在打印基座的上方沿著打印平面進行移動以及出料，以使成形材形成正確的橫截面層形狀。所沉積的成形材可通過自然硬化、或者通過加熱或光源的照射而被固化，以形成所需的橫截面層。因此，通過打印模塊沿著成形軸(Z軸)逐層移動，即可使多個橫截面層沿著成形軸(Z軸)逐漸堆疊，進而使成形材在逐層固化的狀態下形成立體物件。

然而，現實中的物體的邊緣是線性連續的，但立體打印所產生的立體物件由于采用薄橫截面層的堆積方式，導致其邊緣不一定連續。例如立體物件模型在沿Z軸的邊緣具有斜度的場合下，若是將立體物件模型切割為多個橫截面層的話，進行切割之后每個上下相鄰的橫截面層的邊緣皆會有差異而非呈現為線性連續的斜度。當橫截面層的厚度較厚時，還會出現肉眼可見的痕紋現象。

為了消除或改善此痕紋現象，在現有上常用的方法有斜率補償法及高斯模糊法來補足橫截面層的邊緣部分。斜率補償法為依據相鄰的兩個橫截面層的邊緣的連線斜率進行線性內插式的補償，但同一橫截面層中左右兩端的斜率不一定一致，因此存在著補償的量難以被決定的問題。高斯模糊法則是通過對每個橫截面層的邊緣部分進行高斯模糊運算，以使每個橫截面層和與其相鄰的橫截面層之間的邊緣差異降低，但會導致最終打印出來的立體物件與軟件所建構的立體物件模型的差異變大。因此如何能在低失真前提下有效地改善此痕紋現象，仍是本領域開發人員的主要課題。

發明內容

本發明提供一種立體打印系統及立體打印方法，可以降低對于立體打印物件邊緣處的失真情形，有效地改善立體打印物件在成形軸(Z軸)的痕紋現象。

本發明的立體打印方法適用于立體打印裝置，其包括以下步驟。將立體物件模型依據打印平面切割成多個子切層；合并相鄰且為預定數量的所述子切層以產生多個灰階切層；以及依據所述灰階切層進行立體打印。

本發明的立體打印系統包括立體打印裝置以及處理器，其中所述處理器耦接所述立體打印裝置。處理器將立體物件模型依據打印平面切割成多個子切層，并且合并相鄰且為預定數量的所述子切層以產生多個灰階切層。所述立體打印裝置依據所述灰階切層進行立體打印。

基于上述，本發明實施例所述的立體打印系統及其方法可在對立體物件模型進行切割時，先以低于立體打印裝置的預設圖層的切割厚度的方式將立體物件模型模擬切割成多個子切層，再將數個子切層合并以產生與預設圖層厚度相同的多個灰階切層。如此一來，灰階切層中的每個像素將會因上述合并動作而具有比預設圖層厚度更為詳細的物件厚度數據。換句話說，灰階切層中每個像素的灰階值會對應于所述像素在灰階切層中的物件厚度數據。藉此，立體打印裝置在逐層打印每個灰階切層時，可以依據上述灰階切層中每個像素的灰階值對成形材的量或是固化照射光的強度進行控制，從而讓位于灰階切層邊緣的成型料能夠以少于物件中的量呈現，以平滑化打印出的各個橫切面層之間的邊緣差異，從而改善沿著成形軸(Z軸)的痕紋現象。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是依照本發明一實施例所顯示的立體打印系統的方塊圖；