3D打印系统及3D打印方法技术方案

本发明专利技术公开了一种3D打印系统及3D打印方法。3D打印系统包括：容器，用于容纳待固化材料，容器具有第一中心轴；曲面发光装置，包括呈曲面的发光面，发光面围绕容器的至少部分外周设置；转动驱动装置，与容器连接，用于驱动容器以第一中心轴为轴转动；以及数据处理器，与曲面发光装置以及转动驱动装置电连接，数据处理器能够根据目标打印物的切片信息，向曲面发光装置提供发光控制信息，以及向转动驱动装置发送转动控制信息。根据本发明专利技术实施例的3D打印系统，减少打印过程中对容器转动的次数，甚至在曲面发光装置的发光面围绕容器的整个外周设置时，无需对容器进行转动，从而提高3D打印的效率。

【技术实现步骤摘要】
3D打印系统及3D打印方法
本专利技术涉及三维(threedimensional，3D)打印领域，具体涉及一种3D打印系统及3D打印方法。
技术介绍
3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料、树脂等可粘合或固化材料，通过逐层打印、刻蚀或固化的方式构造物体的技术。3D打印技术根据成型原理，大致可以分为融化沉积成型(FusedDepositionModeling，FDM)、光固化成型(StereoLithographyAppearance，SLA)、数字光处理成型(DigitalLightProcession，DLP)等。其中，数字光处理成型3D打印是采用数字投影对光敏树脂进行固化的技术。在计算机模拟一个3D物体的情况下，从多个不同角度计算出物体的形状，然后将由此产生的2D图像输入一台幻灯片投影仪。该投影仪将平面二维图像投射到一个装着光敏树脂的容器中。通过旋转容器，使得多张平面二维图像能够覆盖容器的整个周面，光敏树脂固化后，得到完整的3D打印体。现有技术中，容器多次旋转，多张平面二维图像彼此交接，使得打印体表面质量粗糙。
技术实现思路
本专利技术提供一种3D打印系统及3D打印方法，提高打印效率和打印质量。第一方面，本专利技术实施例提供一种3D打印系统，其包括：容器，用于容纳待固化材料，容器具有第一中心轴；曲面发光装置，包括呈曲面的发光面，发光面围绕容器的至少部分外周设置；转动驱动装置，与容器连接，用于驱动容器以第一中心轴为轴转动；以及数据处理器，与曲面发光装置以及转动驱动装置电连接，数据处理器能够根据目标打印物的切片信息，向曲面发光装置提供发光控制信息，以及向转动驱动装置发送转动控制信息。第二方面，本专利技术实施例提供一种3D打印方法，其通过根据前述第一方面的任一实施方式的3D打印系统打印目标打印物，3D打印方法包括：在容器内添加待固化材料，获取目标打印物的多层虚拟切片，其中目标打印物具有平行于容器第一中心轴的第二中心轴，多层虚拟切片自第二中心轴向目标打印物的外周侧依次嵌套，其中重合于第二中心轴的虚拟切片为柱状切片，嵌套于柱状切片外周的虚拟切片为筒状切片；根据每层虚拟切片的展开图案得到对应虚拟切片的切片信息；根据每层虚拟切片对应的切片信息获取每层虚拟切片对应的发光控制信息和转动控制信息；通过发光控制信息控制曲面发光装置向容器内的待固化材料辐射光线，通过转动控制信息控制转动驱动装置驱动容器以第一中心轴为轴转动，使得待固化材料固化，得到虚拟切片对应的实体切片；自第一中心轴向容器的外周侧依次形成多层虚拟切片对应的多层实体切片，得到目标打印物。第三方面，本专利技术实施例提供一种3D打印系统，其包括：容器，用于容纳待固化材料，容器具有第一中心轴；曲面发光装置，包括呈曲面的发光面，发光面围绕容器的整个外周设置；以及数据处理器，与曲面发光装置电连接，数据处理器能够根据目标打印物的切片信息，向曲面发光装置提供发光控制信息。第四方面，本专利技术实施例提供一种3D打印方法，其通过根据前述第三方面的任一实施方式的3D打印系统打印目标打印物，3D打印方法包括：在容器内添加待固化材料，获取目标打印物的多层虚拟切片，其中目标打印物具有平行于容器第一中心轴的第二中心轴，多层虚拟切片自第二中心轴向目标打印物的外周侧依次嵌套，其中重合于第二中心轴的虚拟切片为柱状切片，嵌套于柱状切片外周的虚拟切片为筒状切片；根据每层虚拟切片的展开图案得到对应虚拟切片的切片信息；根据每层虚拟切片对应的切片信息获取每层虚拟切片对应的发光控制信息；通过发光控制信息控制曲面发光装置向容器内的待固化材料辐射光线，使得待固化材料固化，得到虚拟切片对应的实体切片；自第一中心轴向容器的外周侧依次形成多层虚拟切片对应的多层实体切片，得到目标打印物。根据本专利技术实施例的3D打印系统及3D打印方法，利用曲面发光装置向容器内的待固化材料提供发光控制信息，曲面发光装置相对于平面投影装置，能够同时对容器的更广的周面进行照射，提高每一时刻下容器接收发光控制信息的周面面积，减少打印过程中对容器转动的次数，甚至在曲面发光装置的发光面围绕容器的整个外周设置时，无需对容器进行转动，从而提高3D打印的效率。此外，采用曲面发光装置能够同时对容器的更广的周面进行照射，避免了采用平面投影装置时对多个平面投影进行投影交接产生的表面质量粗糙的现象，提高了3D打印的质量。附图说明通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征，附图并未按照实际的比例绘制。图1是根据本专利技术一种实施例提供的3D打印系统的立体结构示意图；图2是根据本专利技术一种实施例提供的3D打印系统的俯视结构示意图；图3是根据本专利技术一种实施例提供的3D打印系统中曲面发光装置的立体结构示意图；图4是根据本专利技术一种替代实施例提供的3D打印系统的立体结构示意图；图5是根据本专利技术一种替代实施例提供的3D打印系统的俯视结构示意图；图6是根据本专利技术又一种替代实施例提供的3D打印系统的立体结构示意图；图7是根据本专利技术又一种替代实施例提供的3D打印系统的俯视结构示意图；图8是根据本专利技术又一种替代实施例提供的3D打印系统的立体结构示意图；图9是根据本专利技术又一种替代实施例提供的3D打印系统的俯视结构示意图；图10是根据本专利技术再一种替代实施例提供的3D打印系统的立体结构示意图；图11是根据本专利技术一种实施例提供的3D打印方法的流程图；图12是根据本专利技术另外一种实施例提供的3D打印系统的立体结构示意图；图13是根据本专利技术另外一种实施例提供的3D打印系统的俯视结构示意图；图14是根据本专利技术另外一种实施例提供的3D打印方法的流程图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。本专利技术实施例提供一种3D打印系统，在容器内添加待固化材料，通过对待固化材料选择性分层固化，最终得到目标打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印系统，其特征在于，包括：/n容器，用于容纳待固化材料，所述容器具有第一中心轴；/n曲面发光装置，包括呈曲面的发光面，所述发光面围绕所述容器的至少部分外周设置；/n转动驱动装置，与所述容器连接，用于驱动所述容器以所述第一中心轴为轴转动；以及/n数据处理器，与所述曲面发光装置以及所述转动驱动装置电连接，所述数据处理器能够根据目标打印物的切片信息，向所述曲面发光装置提供发光控制信息，以及向所述转动驱动装置发送转动控制信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印系统，其特征在于，包括：
容器，用于容纳待固化材料，所述容器具有第一中心轴；
曲面发光装置，包括呈曲面的发光面，所述发光面围绕所述容器的至少部分外周设置；
转动驱动装置，与所述容器连接，用于驱动所述容器以所述第一中心轴为轴转动；以及
数据处理器，与所述曲面发光装置以及所述转动驱动装置电连接，所述数据处理器能够根据目标打印物的切片信息，向所述曲面发光装置提供发光控制信息，以及向所述转动驱动装置发送转动控制信息。


2.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光面与所述容器同轴设置，所述发光面的各点到所述容器外壁的距离相等。


3.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光面的垂直于所述第一中心轴的截面围绕所述容器的整个外周设置。


4.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光面的垂直于所述第一中心轴的截面围绕所述容器的部分外周设置。


5.根据权利要求4所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光面的垂直于所述第一中心轴的截面包括相对的第一端和第二端，所述第一端到所述第一中心轴的连线，与所述第二端到所述第一中心轴的连线之间具有预设夹角，所述预设夹角的正整数倍等于360度。


6.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光面沿所述第一中心轴上的长度大于等于所述容器沿所述第一中心轴的长度。


7.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光面沿所述第一中心轴上的长度小于所述容器沿所述第一中心轴的长度，所述3D打印系统还包括：
升降装置，与所述容器、所述曲面发光装置中的至少一者连接，所述升降装置能够驱动所述容器、所述曲面发光装置中的一者相对另一者沿所述第一中心轴方向移动。


8.根据权利要求1所述的3D打印系统，其特征在于，所述曲面发光装置包括柔性的显示面板，所述显示面板包括阵列排布于所述发光面的多个发光元件。


9.根据权利要求8所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光元件为紫外光发光元件；或者
所述发光元件为可见光发光元件。


10.根据权利要求8所述的3D打印系统，其特征在于，所述发光元件包括次毫米发光二极管、微发光二极管、次毫米有机发光二极管、或微发光二极管。


11.根据权利要求8所述的3D打印系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王臣，陈杰，孔祥建，刘金娥，秦锋，
申请(专利权)人：上海中航光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31