[發明專利]3D打印系統及3D打印方法

有效

• 申請號: 202011162441.3
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112477121B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王臣;陳杰;孔祥建;劉金娥;秦鋒
• 申請（專利權）人: 上海中航光電子有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/386;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 王文

本發明公開了一種3D打印系統及3D打印方法。3D打印系統包括：容器，用于容納待固化材料，容器具有第一中心軸；曲面發光裝置，包括呈曲面的發光面，發光面圍繞容器的至少部分外周設置；轉動驅動裝置，與容器連接，用于驅動容器以第一中心軸為軸轉動；以及數據處理器，與曲面發光裝置以及轉動驅動裝置電連接，數據處理器能夠根據目標打印物的切片信息，向曲面發光裝置提供發光控制信息，以及向轉動驅動裝置發送轉動控制信息。根據本發明實施例的3D打印系統，減少打印過程中對容器轉動的次數，甚至在曲面發光裝置的發光面圍繞容器的整個外周設置時，無需對容器進行轉動，從而提高3D打印的效率。

技術領域

本發明涉及三維(three?dimensional，3D)打印領域，具體涉及一種3D打印系統及3D打印方法。

背景技術

3D打印是快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬、塑料、樹脂等可粘合或固化材料，通過逐層打印、刻蝕或固化的方式構造物體的技術。

3D打印技術根據成型原理，大致可以分為融化沉積成型(Fused?DepositionModeling，FDM)、光固化成型(Stereo?Lithography?Appearance，SLA)、數字光處理成型(Digital?Light?Procession，DLP)等。其中，數字光處理成型3D打印是采用數字投影對光敏樹脂進行固化的技術。

在計算機模擬一個3D物體的情況下，從多個不同角度計算出物體的形狀，然后將由此產生的2D圖像輸入一臺幻燈片投影儀。該投影儀將平面二維圖像投射到一個裝著光敏樹脂的容器中。通過旋轉容器，使得多張平面二維圖像能夠覆蓋容器的整個周面，光敏樹脂固化后，得到完整的3D打印體。現有技術中，容器多次旋轉，多張平面二維圖像彼此交接，使得打印體表面質量粗糙。

發明內容

本發明提供一種3D打印系統及3D打印方法，提高打印效率和打印質量。

第一方面，本發明實施例提供一種3D打印系統，其包括：容器，用于容納待固化材料，容器具有第一中心軸；曲面發光裝置，包括呈曲面的發光面，發光面圍繞容器的至少部分外周設置；轉動驅動裝置，與容器連接，用于驅動容器以第一中心軸為軸轉動；以及數據處理器，與曲面發光裝置以及轉動驅動裝置電連接，數據處理器能夠根據目標打印物的切片信息，向曲面發光裝置提供發光控制信息，以及向轉動驅動裝置發送轉動控制信息。

第二方面，本發明實施例提供一種3D打印方法，其通過根據前述第一方面的任一實施方式的3D打印系統打印目標打印物，3D打印方法包括：在容器內添加待固化材料，獲取目標打印物的多層虛擬切片，其中目標打印物具有平行于容器第一中心軸的第二中心軸，多層虛擬切片自第二中心軸向目標打印物的外周側依次嵌套，其中重合于第二中心軸的虛擬切片為柱狀切片，嵌套于柱狀切片外周的虛擬切片為筒狀切片；根據每層虛擬切片的展開圖案得到對應虛擬切片的切片信息；根據每層虛擬切片對應的切片信息獲取每層虛擬切片對應的發光控制信息和轉動控制信息；通過發光控制信息控制曲面發光裝置向容器內的待固化材料輻射光線，通過轉動控制信息控制轉動驅動裝置驅動容器以第一中心軸為軸轉動，使得待固化材料固化，得到虛擬切片對應的實體切片；自第一中心軸向容器的外周側依次形成多層虛擬切片對應的多層實體切片，得到目標打印物。

第三方面，本發明實施例提供一種3D打印系統，其包括：容器，用于容納待固化材料，容器具有第一中心軸；曲面發光裝置，包括呈曲面的發光面，發光面圍繞容器的整個外周設置；以及數據處理器，與曲面發光裝置電連接，數據處理器能夠根據目標打印物的切片信息，向曲面發光裝置提供發光控制信息。