[發明專利]一種低功耗的光固化3D打印方法及系統

在審

• 申請號: 202310558388.6
• 申請日: 2023-05-17
• 公開（公告）號: CN116476386A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 張勝哲;曾維棋;彭玉細;劉導;曾梅煥
• 申請（專利權）人: 深圳市智能派科技有限公司
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B29C64/282;B33Y30/00;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 吳澤燊

本發明公開了一種低功耗的光固化3D打印方法，記錄LCD為第一工作狀態下的功率為P1，計算出在所述在LCD工作狀態為第一工作狀態下每層的平均打印時長T1；記錄LCD為第n工作狀態下的功率為P(n)，改變LCD的工作狀態為第n工作狀態并統計在將LCD改變為第n工作狀態后的相同3D打印數據進行打印時分層數據信息與每一層的打印時長，以及對應計算出在所述在LCD工作狀態為第n工作狀態下每層的平均打印時長T(n)并設置默認工作狀態。本發明對于能源消耗最多的光源進行管理，在出廠時通過采用測試模型在多種LCD狀態下的打印記錄，優化出最節能的打印光源功率，用戶在使用過程中僅需要提交打印的3D模型，通過將提交的待打印模型與測試模型的對比適配出最佳的LCD工作狀態。

技術領域

本發明涉及3D打印能源管理技術領域，尤其涉及一種低功耗的光固化3D打印方法及系統。

背景技術

3D打印機又稱三維打印機，被稱為增材制造技術，是一種利用快速成型技術的機器，以數字模型文件為基礎，采用成型材料，通過逐層打印的方式來構造三維的實體。在打印前，需要利用計算機建模軟件建模，形成待打印的3D模型，再將建成的3D模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導3D打印機逐層打印。

目前LCD(Liquid?Crystal?Display，液晶顯示器)光固化3D(3Dimensions，3維)打印機的都是整體驅動的光源，打印每一層結構時，機器的需要以較高的功率開啟所有的LED(Light?Emitting?Diode，發光二極管)燈來對樹脂進行固化。而且光源是LCD光固化3D打印機中功率最大的部分，對光源功耗的控制不佳往往會造成電能的大量浪費。

現有技術中，中國專利CN201910910013.5公開了一種用于LCD光固化3D打印機的節能方法及系統，S11.獲取目標模型的切片截面數據，所述切片截面數據用于確定LCD透光區域。一般可以通過讀取3D打印機的切片軟件的切片結果獲取，3D打印機的往往會配有切片軟件，也可以通過第三方切片軟件如Cura、Repetier、Simplify3D等軟件對模型進行切片以得到切片結果。當切片截面數據確定時，可以唯一確定LCD透光區域，該LCD透光區域的形狀和位置與該切片截面相同。S12.生成對應于所述切片截面數據的光源控制指令，并發送，所述光源控制指令用于控制復數個光源的工作狀態以使所述LCD透光區域的亮度不低于預設值，所述工作狀態包括第一工作狀態和區別于第一工作狀態的第二工作狀態。生成的光源控制指令包括對每個光源的工作狀態的工作，如以第一工作狀態工作或以第二工作狀態工作，當然更進一步的，還可以包括設定更細致的工作狀態，如對第一工作狀態細分為多個擋位，每個擋位均以不同的功率工作。第二工作狀態可以看作基礎工作狀態，第一工作狀態為功率更高的工作狀態。這可以通過控制每個光源的電壓、電流等來實現對光源的工作狀態的控制。在本申請的實施例中，光源控制指令用來控制復數個光源的工作狀態，如使第5-第10個光源、第25-第30個光源、第35-第40個光源處于第一工作狀態(如預先設定好的高功率工作狀態)，使其他光源處于第二工作狀態(如預先設定好的基礎工作狀態)。在生成光源控制指令之后，可以發送該指令給光源，用于對光源的工作狀態進行控制，例如控制第5-第10個光源、第25-第30個光源、第35-第40個光源處于第一工作狀態，其他光源處于第二工作狀態。使該LCD透光區域的亮度不低于預設值。該預設值不低于在打印該層的時間內使樹脂固化的亮度。在現有技術中，雖然公開了如何可以通過控制每個光源的電壓、電流等來實現對光源的工作狀態的控制，并且根據分層數據制定光源狀態，然而，在LCD光固化3D打印機的工作過程中，都是整體對光源進行驅動，打印每一層結構時，需要以較高的功率開啟所有的LED燈來對樹脂進行固化。從而造成電能的大量浪費，上述方法的實現并不能精準制定光源的情況，無法更進一步地降低能耗，同時設置多個工作狀態的方式也并不適用于大多數光固化3D打印設備，用戶在使用過程中難以配置。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明公開了一種低功耗的光固化3D打印方法，所述3D打印方法包括如下步驟：