[發(fā)明專利]一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910199512.8
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109878075B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 張李超;李子健;王森林;胡漢偉;趙祖燁;史玉升
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B29C64/129
• 分類號: B29C64/129;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

1.一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

針對3D打印中的單個切片層，設定激光掃描加工的最大光斑半徑Rmax和最小光斑半徑Rmin，將所述切片層中的待掃描區(qū)域劃分為第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，所述第一區(qū)域采用最小光斑掃描加工，所述第二區(qū)域采用最大光斑掃描加工；

對于待掃描區(qū)域的外輪廓Ci，向內偏置最小光斑半徑Rmin，獲得所述第一區(qū)域的掃描路徑L1，從該掃描路徑L1繼續(xù)偏置最小半徑Rmin，獲得所述第一區(qū)域的內邊界L2，所述外輪廓與所述內邊界L2之間的區(qū)域為所述第一區(qū)域；從所述內邊界L2向內偏置最大半徑Rmax，獲得所述第二區(qū)域的掃描路徑L3，激光從所述掃描路徑L3掃描，即沿掃描路徑L3向外偏置Rmax獲得所述最大光斑掃描后的外邊界L5，該外邊界以內的區(qū)域為所述第二區(qū)域；介于所述第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的區(qū)域為所述第三區(qū)域；

對于所述第三區(qū)域的加工方法按照下列步驟進行：

(a)以所述第一區(qū)域的掃描路徑L1作為起始位置；

(b)設定偏置距離Dj，光斑掃描半徑Rxj,從所述起始位置向內偏置Dj獲得邊界Pj，從該邊界Pj繼續(xù)向內偏置Rx，獲得光斑的掃描路徑Xj，光斑沿該掃描路徑掃描；

(c)j++,以所述掃描路徑Xj作為起始位置，重復步驟(b),直至所述Rxj不小于所述最大光斑半徑Rmax或所述光斑的掃描路徑的頂點在所述第二區(qū)域內。

2.如權利要求1所述的一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法，其特征在于，所述Rxj的取值范圍介于所述最大光斑半徑Rmax和最小光斑半徑Rmin之間。

3.如權利要求1或2所述的一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法，其特征在于，所述Rxj按照下列關系進行取值：Rxj＝m×Rxj-1,Rx0＝Rmin，m為倍數，j為整數。

4.如權利要求1所述的一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法，其特征在于，所述Dj按照下列關系進行取值：Dj＝f×Rxj-1，f補償路徑重疊因子。

5.如權利要求1所述的一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法，其特征在于，所述待掃描區(qū)域中激光掃描加工的順序依次為第一區(qū)域、第三區(qū)域和第二區(qū)域或者第二區(qū)域、第三區(qū)域和第一區(qū)域，實現光斑半徑的從小到大或從大到小的連續(xù)變化。

6.如權利要求1所述的一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法，其特征在于，所述第二區(qū)域采用平行掃描填充的方式進行掃描加工。

7.如權利要求1所述的一種3D打印中采用連續(xù)可變光斑掃描加工的方法，其特征在于，所述最大光斑半徑Rmax不大于0.4mm，所述最小光斑半徑Rmin不小于0.04mm。