[發明專利]光固化成型方法及三維打印機

在審

• 申請號: 201811589953.0
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111361146A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 于清曉;賴永輝;榮左超
• 申請（專利權）人: 上海聯泰科技股份有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/20;B29C64/245;B33Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

一種光固化成型方法及三維打印機，其方法包括：提供三維打印機，包括樹脂槽及做件平臺，所述樹脂槽內部盛有液態光敏樹脂，所述做件平臺底部朝向液態光敏樹脂；在所述樹脂槽底部表面形成第一固化區域；所述第一固化區域的液態光敏樹脂固化，形成第一固化層，所述第一固化層粘接在所述做件平臺上；獲取所述第一固化區域的圖形作為初始圖形；確定所述初始圖形的最小包絡矩形；根據確定的所述最小包絡矩形，確定樹脂槽沿x軸或y軸方向移動的距離，并對所述樹脂槽進行移動；在所述樹脂槽底部表面形成第二固化區域，所述第二固化區域的液態光敏樹脂固化，形成第二固化層，所述第二固化層粘接在所述第一固化層上。本發明有利于提高樹脂槽的整體利用率。

技術領域

本發明涉及增材制造技術領域，尤其涉及一種光固化成型方法及三維打印機。

背景技術

增材制造技術，俗稱三維打印技術，是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造實體造型的技術。

以SLA(Stereolithography，激光固化成型)打印機為例，它以激光照射液態光敏樹脂，并分層固化制作三維模型。成型過程開始時，可升降的做件平臺處于樹脂液面下一個截面層厚的高度。在計算機的控制下，聚焦后的激光束按照截面輪廓的要求，沿樹脂液面進行掃描，使被掃描區域的樹脂固化，從而得到該截面輪廓的樹脂薄片。然后，做件平臺下降一層薄片的高度，已固化的樹脂薄片就被一層新的液態樹脂所覆蓋，以便進行第二層激光掃描固化，新固化的一層牢固的粘結在前一層上，如此重復不已，直到整個產品成型完畢。

但是，現有光固化成型方法仍有待改進。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種光固化成型方法及三維打印機，能夠避開已使用的樹脂槽成型區域，確保在三維造型成型過程中，最大限度地利用樹脂槽的每個區域，提高樹脂槽的整體利用率。

為解決上述問題，本發明提供一種光固化成型方法，包括：提供三維打印機，包括樹脂槽及做件平臺，所述樹脂槽內部盛有液態光敏樹脂，所述做件平臺底部朝向液態光敏樹脂；在所述樹脂槽底部表面形成第一固化區域；所述第一固化區域的液態光敏樹脂固化，形成第一固化層，所述第一固化層粘接在所述做件平臺上；獲取所述第一固化區域的圖形作為初始圖形；確定所述初始圖形的最小包絡矩形；根據確定的所述最小包絡矩形，確定樹脂槽沿x軸或y軸方向移動的距離，并對所述樹脂槽進行移動；在所述樹脂槽底部表面形成第二固化區域，所述第二固化區域的液態光敏樹脂固化，形成第二固化層，所述第二固化層粘接在所述第一固化層上。

可選的，確定所述初始圖形的最小包絡矩形的方法包括：確定初始圖形在坐標系中X_min和X_max的像素點及Y_min和Y_max的像素點；根據X_min、X_max、Y_min、Y_max數值確定初始包絡矩形面積；將所述初始圖形旋轉預定角度，形成第一圖形，并確定所述第一圖形在坐標系中X1_min和X1_max的像素點及Y1_min和Y1_max的像素點；根據X1_min、X1_max、Y1_min、Y1_max數值確定第一包絡矩形面積；繼續按照預定角度旋轉圖形直到旋轉角度達到90°，在每一旋轉步驟中，確定圖形在坐標系中x軸最小值和x軸最大值的像素點及y軸最小值和y軸最大值的像素點，并根據獲取的像素點確定相應包絡矩形面積；根據每一步驟中獲得的包絡矩形面積值，確定最小包絡矩形；根據最小包絡矩形的長或寬值，確定樹脂槽沿x軸或y軸方向移動的距離。

可選的，當所述樹脂槽僅可沿x軸方向移動時，移動步長為：L＝W/cosθ；其中，W表示所述最小包絡矩形的寬度；θ＝90°-α，α表示所述最小包絡矩形相對于所述初始圖形的旋轉角度。