CN110920057A - 3d打印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种3D打印方法。光固化3D打印机依序选择多层的打印数据的其中一层，使成型面与成型槽的底部距离预设层厚，依据所选择的一层打印数据朝成型面进行照射以打印一层切层实体模型，使成型面脱离成型槽中的光固化材料，旋转成型槽以使成型槽旋转前后的角度差落入预设角度区间之中，并重复前述步骤直到完成3D实体模型的打印。本发明可有效提升成型槽寿命并改善3D实体模型的横纹现象。

Description

3D打印方法
技术领域
本发明涉及一种打印方法，特别涉及一种3D打印方法。
背景技术
现有的光固化3D打印机可经由施加光照来使光固化材料固化为3D实体模型。具体而言，光固化3D打印机包括成型平台、成型槽及光源模块。成型槽用来装载流体的光固化材料，其底部为透光材质(如透光亚克力)，并铺设有透光的离型膜片(如硅胶或铁氟龙)。前述离型膜片的表面比成型平台的台面更为平滑，而可使固化后的光固化材料(即3D实体模型)附着于成型平台，不会因沾黏成型槽导致打印失败。
然而，随着打印次数增加，成型槽底部或离型膜片可能劣化，如随照光次数增加可能发生变质现象(如白化)而降低透光率，或者随拔离3D实体模型的次数增加可能发生剥离现象。并且，于3D打印过程中，位于劣化位置的光固化材料可能发生不完全固化或是沾黏成型槽的状况，而造成打印失败。
更进一步地，一般而言，于3D打印过程中，并不会均匀地对成型槽的所有位置进行打印(即仅会对部分位置进行照光与拔离3D实体模型)，这使得底部与离型膜片上仅有部分区域会发生劣化。
并且，当成型槽的任一区域发生劣化时即表示成型槽寿命终了，使用者必须更换新的成型槽(或重新铺设离型膜片)以避免打印失败，这大幅增加了维护成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印方法，可延缓劣化发生。
于一实施例中，一种3D打印方法，用于一光固化3D打印机，其特征在于，该光固化3D打印机包括一光源模块、一成型平台、一旋转模块及一成型槽，该3D打印方法包括以下步骤：
a)依序选择多层的打印数据的其中一层；
b)使该成型平台的一成型面与该成型槽的底部距离一预设层厚；
c)依据所选择的该层打印数据控制该光源模块朝该成型面进行照射以打印一层切层实体模型；
d)使该成型面脱离该成型槽中的该光固化材料；
e)经由该旋转模块旋转该成型槽，其中该成型槽旋转前与旋转后的角度差为一位移角度，该位移角度落入0度至60度、120度至240度及300度至360度的三个角度区间的其中之一；及
f)重复执行该步骤a)至该步骤e)直到所有该切层实体模型打印完成并堆叠为一3D实体模型。
于一实施例中，该步骤e)是于一偏移条件满足时经由该旋转模块旋转该成型槽。
于一实施例中，该偏移条件为当前选择的该层打印数据的一层数值符合一预设值或该预设值的倍数。
于一实施例中，该位移角度落入120度至240度的该角度区间，该预设值为1或2。
于一实施例中，该步骤d)之后更包括一步骤g)是于该偏移条件不满足时经由该旋转模块旋转该成型槽，其中该成型槽旋转前与旋转后的角度差为0度；该步骤f)是重复执行该步骤a)至该步骤e)与该步骤g)。
于一实施例中，该成型槽包括一刮刀结构，该步骤e)是旋转该成型槽以使该刮刀结构搅动该成型槽中的该光固化材料并自该成型槽底部刮除固化的该光固化材料。
于一实施例中，该预设层厚不大于0.1毫米。
于一实施例中，各层的该打印数据为2D影像，该步骤c)是依据各层的该打印数据的多个像素的像素值控制该光源模块分别朝该多个像素于该成型平台所对应的多个位置进行照射以打印一层该切层实体模型。
于一实施例中，更包括一步骤h)于一补充条件满足时，控制该光固化3D打印机的一供料模块注入新的该光固化材料至该成型槽。
于一实施例中，该补充条件为收到一打印指令、每次打印预设层数的该切层实体模型、每次打印预设体积的该切层实体模型或该成型槽中的该光固化材料的一液面高度低于一预设高度。
本发明可有效提升成型槽寿命并改善3D实体模型的横纹现象。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A为劣化现象的第一示意图；
图1B为劣化现象的第二示意图；
图2为本发明一实施例的光固化3D打印机的架构图；
图3为本发明一实施例的3D打印机的外观示意图；
图4为本发明一实施例的摇动成型槽的俯视示意图；
图5A为本发明一实施例的延缓劣化的第一剖视示意图；
图5B为本发明一实施例的延缓劣化的第二剖视示意图；
图6A为本发明一实施例的横纹形成的第一剖视示意图；
图6B为本发明一实施例的横纹形成的第二剖视示意图；
图6C为本发明一实施例的横纹形成的第三剖视示意图；
图6D为本发明一实施例的横纹形成的第四剖视示意图；
图6E为本发明一实施例的横纹的示意图；
图7A为本发明一实施例的改善横纹的示意图；
图7B为本发明另一实施例的改善横纹的示意图；
图7C为本发明另一实施例的改善横纹的示意图；
图8A为依据图7A所产生的横纹的示意图；
图8B为依据图7B所产生的横纹的示意图；
图8C为依据图7C所产生的横纹的示意图；
图9为本发明第一实施例的3D打印方法的流程图；
图10为本发明第二实施例的旋转成型槽的详细流程图；及
图11为本发明第三实施例的补充光固化材料的详细流程图。
其中，附图标记：
1…光固化3D打印机
10…成型槽
11…光源模块
12…成型平台
13…离型膜片
14…光固化材料
15…切层实体模型
16…劣化区域
2…光固化3D打印机
20…控制模块
21…光源模块
22…旋转模块
23…成型槽
24…成型平台
25…连接模块
26…供料模块
27…升降模块
28…人机界面
29…记忆模块
290…打印软件
3…计算机装置
30…切层软件
40…离型膜片
41…光固化材料
421-422、431-433…切层实体模型
h…预设层厚
P1-P3…横纹宽度
t…标准厚度
S10-S15…3D打印步骤
S20-S22…旋转步骤
S30-S31…补充步骤
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求的保护范围的限制。
请同时参阅图1A及图1B，图1A为劣化现象的第一示意图，图1B为劣化现象的第二示意图。图1A与图1B是用以更清楚地说明本发明所解决「成型槽寿命过短」的技术问题。
如图1A所示，一般而言，光固化3D打印机1(以上照式光固化3D打印机为例)包括成型槽10、光源模块11及成型平台12。成型槽10底部铺设有离型膜片13，并容置有光固化材料14。
于3D打印过程中，光固化3D打印机1是控制光源模块11对成型槽10的底部与离型膜片13进行照射以固化其上方的光固化材料14为一层切层实体模型15。
经过长期照射后，成型槽10的底部或离型膜片13的部分区域可能会发生劣化(如离型膜片13上的劣化区域16)。当劣化区域16存在时，所打印的切层实体模型15的对应位置151可能发生固化不完整或沾黏成型槽10等现象，而造成打印失败。
并且，如图1B所示，虽劣化区域16于离型膜片13的的面积极小，但由于会造成打印失败，使用者仍必须更换新的离型膜片13，而增加维护成本。
续请同时参阅图2至图4，图2为本发明一实施例的光固化3D打印机的架构图，图3为本发明一实施例的3D打印机的外观示意图，图4为本发明一实施例的摇动成型槽的俯视示意图。本实施例揭露了一种光固化3D打印机2。光固化3D打印机2主要包括光源模块21、旋转模块22、成型槽23、成型平台24及电性连接前述装置的控制模块20。
控制模块20用以控制光固化3D打印机2执行光固化3D打印。光源模块21用以朝向成型平台24发射光束(光源模块21可为点光源、线光源或面光源)，并藉由使光束透射至成型平台24上指定的打印位置来固化光径中光固化材料(如图5A至图6D所示，即固化成型平台24与离型膜片40之间的光固化材料41)。
成型槽23(可为圆柱槽体)用以装载胶态或半胶态的光固化材料41，如光敏树脂(UV curable resin)。于一实施例中，当光固化3D打印机2为上照式光固化3D打印机(如图3所示)时，成型槽23的底壳为可透光材质(如透光亚克力)，且槽体内侧的底部铺设有一层透光的离型膜片(如图4所示的离型膜片40，离型膜片40的材质可为透光硅胶或铁氟龙)。藉此，光源模块21所发射的光束可穿透成型槽23的底壳及离型膜片40来照射成型槽23所容置的光固化材料41。
旋转模块22连接成型槽23，并可受控制模块20控制来水平旋转(可顺时针或逆时针)成型槽23以使成型槽23所装载光固化材料41因旋转而强制流动。成型平台24用以承载所打印的3D实体模型。
于一实施例中，光固化3D打印机2更包括供料模块26。供料模块26储藏有胶态(或半胶态)的光固化材料41，并可受控制模块20控制来将指定体积的光固化材料41(以指定流速)注入至成型槽23。
于一实施例中，光固化3D打印机2更包括电性连接控制模块20的连接模块25(如USB模块、PCI bus模块、Wi-Fi模块或蓝芽模块)。连接模块25用以连接计算机装置3，并自计算机装置3接收打印数据。于一实施例中，计算机装置3储存有切层软件30，计算机装置3可执行切层软件30来对3D模型数据执行切层处理以获得多层的打印数据(如多张2D影像)，并将打印数据传送至连接模块25以进行3D打印。
于一实施例中，光固化3D打印机2更包括电性连接控制模块20并连接成型平台24的升降模块27。升降模块27可受控制模块20控制来使成型平台24沿预设轴向(如Z轴)移动。
于一实施例中，光固化3D打印机2更包括电性连接控制模块20的人机界面28(如按键、显示器、指示灯、蜂鸣器或前述任意组合)。人机界面28用以接受使用者操作并输出打印相关信息。
于一实施例中，光固化3D打印机2更包括电性连接控制模块20的记忆模块29。记忆模块29用以储存数据，如打印数据。
于一实施例中，记忆模块29包括非暂态计算机可读取储存媒体，前述非暂态计算机可读取储存媒体储存有打印软件290，如光固化3D打印机2的固件(firmware)或作业系统。前述打印软件290记录有计算机可执行的程序码。当控制模块20执行打印软件290后，可控制光固化3D打印机2执行本发明各实施例的3D打印方法的各步骤。
续请同时参阅图5A至图5B，图5A为本发明一实施例的延缓劣化的第一剖视示意图，图5B为本发明一实施例的延缓劣化的第二剖视示意图。图5A至图5B是用来说明本发明如何解决前述「成型槽寿命过短」的技术问题。图5A至图5B是以打印水平宽度固定的3D实体模型(如圆柱体或长方柱体)为例进行说明。
如图5A所示，于进行第一层打印时，离型膜片40的区域401是位于打印范围中(如成型平台24的台面下及/或光源模块21的照射范围)，光固化3D打印机2是经由升降模块27使成型平台24的成型面(于此为台面)与离型膜片40距离预设层厚(如0.1毫米)，并依据第一层打印数据控制光源模块21进行照射以固化成型面与区域401之间的光固化材料41为第一层切层实体模型421。
接着，如图5B所示，光固化3D打印机2经由升降模块27使成型平台24的成型面(如第一层(即前一层)切层实体模型421的表面)脱离成型槽23中的光固化材料41，经由旋转模块22旋转成型槽23以使离型膜片40的另一区域402进入打印范围中(区域401与区域402可部分重叠或完全不重叠)。接着，光固化3D打印机2于旋转完成后，控制经由升降模块27使成型平台24的成型面与离型膜片40距离预设层厚，并依据第二层(即下一层)打印数据控制光源模块21进行照射以固化成型面与区域402之间的光固化材料41为第二层切层实体模型422并使第二层切层实体模型422附着于第一层切层实体模型421。
值得一提的是，成型槽23旋转前与旋转后的角度差为位移角度，前述位移角度是小于360度且不可为0度，如位移角度为60度、90度或180度。
于一实施例中，成型槽23可被旋转超过360度。举例来说，成型槽23可被顺时针旋转450度(即360+90度)，于此状况下位移角度为90度。于另一例子中，成型槽23可被逆时针旋转780度(即360x2+60度)，于此状况下位移角度为60度。
藉此，本发明经由使成型槽23于旋转后产生角度差可改变位于打印范围中的离型膜片40的区域。
接着，光固化3D打印机2可重复前段所述步骤来逐层打印多层切层实体模型并堆叠多层切层实体模型为3D实体模型。
由于光固化3D打印机2于打印过程中会平均地轮替使用离型膜片40的各区域进行3D打印，而不会过度集中使用单一区域进行3D打印，这可大幅延缓各区域的劣化，进而延长成型槽23的寿命。换句话说，本发明的前述技术方案，可减少「因单一区域发生劣化而必须更换新的成型槽(或重新铺设离型膜片)」的发生机率。
续请同时参阅图6A至图6E，图6A为本发明一实施例的横纹形成的第一剖视示意图，图6B为本发明一实施例的横纹形成的第二剖视示意图，图6C为本发明一实施例的横纹形成的第三剖视示意图，图6D为本发明一实施例的横纹形成的第四剖视示意图，图6E为本发明一实施例的横纹的示意图，图9为本发明第一实施例的3D打印方法的流程图。
图6A至图6E的示意图是用来配合图9的流程图说明前述技术方案的详细实施方式并进一步说明前述技术方案可能带来的技术问题。图6A至图6E是以打印水平宽度固定的3D实体模型(如圆柱体或长方柱体)为例进行说明。
具体而言，图5A与图5B所示为理想状态，于理想状态下，离型膜片40的所有位置的厚度应该都是相同的(如厚度皆为标准厚度t)，然而，由于工艺瑕疵，离型膜片40通常不会水平地被铺设于成型槽23的底部(即离型膜片40存在高度落差，如图6A所示，所铺设的离型膜片40为左高右低，即左侧的厚度大于标准厚度t，右侧的厚度小于标准厚度t)，这使得光固化3D打印机2采用前述技术方案进行3D打印时，实际所制造出的3D实体模型的侧表面会有明显横纹及表面不光滑现象，而不会如图5B所示的3D实体模型的侧表面是平整光滑的。
更进一步地，当经由旋转模块22旋转成型槽23而使离型膜片40较薄处所在区域进入打印范围中时(如图6B的右侧或图6C所示)，会使得成型面与离型膜片40较薄处之间的光固化材料41的厚度大于预测层厚h。并且，前述厚度差异会影响光的折射或散射角度与路径，而使得成型面与离型膜片40较薄处之间的光固化材料41于照光固化后会形成外缘较为突出的切层实体模型。上述状态下所制造出的切层实体模型的水平宽度会大于理想状态下所制造出的切层实体模型(如图5A与图5B所示的切层实体模型421、422)的水平宽度。
反之，当经由旋转模块22旋转成型槽23而使离型膜片40较厚处所在区域进入打印范围中时(如图6B的左侧或图6D所示)，会使得成型面与离型膜片40较厚处之间的光固化材料41的厚度小于预测层厚h。并且，前述厚度差异会影响光的折射或散射角度与路径，而使得成型面与离型膜片40较厚处之间的光固化材料41于照光固化后会形成外缘较为萎缩的切层实体模型。上述状态下所制造出的切层实体模型的水平宽度会小于理想状态下所制造出的切层实体模型(如图5A与图5B所示的切层实体模型421、422)的水平宽度。
本发明各实施例的3D打印方法可由图2至图6D所示的任一光固化3D打印机2来加以实现。本实施例的3D打印方法包括以下步骤。
步骤S10：光固化3D打印机2的控制模块20依序选择多层的打印数据的其中一层(如第一层打印数据)。
于一实施例中，多层的打印数据包括多张2D影像，各2D影像分别对应一组层数值，并分别用来描述所对应层的切层实体模型的形状。
步骤S11：控制模块20经由升降模块27移动成型平台24以使成型平台24的成型面(当打印第一层时为成型平台24的台面，当打印第二层以上时为前一层切层实体模型的顶面)与成型槽23的底部(如离型膜片40的中心)之间的垂直距离为预测层厚h(如图6B所示，即成型面与成型槽23的底部本体之间的垂直距离为预测层厚h加上离型膜片40的标准厚度t)。于一实施例中，预测层厚h不大于0.1毫米(如0.1毫米或0.05毫米)。
步骤S12：控制模块20依据所选择的一层打印数据控制光源模块21朝成型面进行照射以打印一层切层实体模型
于一实施例中，各层的打印数据为2D影像，控制模块20是依据所选择的一层打印数据的多个像素的像素值控制光源模块21分别朝多个像素于成型面中所对应的多个位置进行照射以打印一层切层实体模型(如图6B所示的第一层切层实体模型431)。
值得一提的是，由于当前位于打印范围内的离型膜片40的厚度并不一致(于图6B的例子中为左厚右薄)，这使得右半边的实际垂直距离会大于预设层厚h，而左半边实际垂直距离会小于预设层厚h，并使得所制造出的第一层切层实体模型431的厚度不一致(左薄右厚)。并且，离型膜片40的厚度会影响透光率，而影响光固化材料41的实际固化体积。举例来说，第一层切层实体模型431的左侧较为萎缩(即固化体积较少)，右侧较为突出(即固化体积较多)。
步骤S13：控制模块20经由升降模块27移动(如升起)成型平台24以使成型面(如第一层切层实体模型431的顶面)脱离成型槽23中的光固化材料41(即使3D实体模型脱离光固化材料41)。于成型面脱离成型槽23中的光固化材料41后，成型槽23中光固化材料41可经由自然流动来填补所打印的切层实体模型所占用的空间并使液面恢复水平。
步骤S14：控制模块20判断是否完成3D打印，如判断是否所有切层实体模型皆已完成打印。
若控制模块20判断任一层切层实体模型尚未打印(即3D打印未完成)，则执行步骤S15。否则，控制模块20结束打印。
步骤S15：控制模块20经由旋转模块22旋转成型槽23以将离型膜片40的另一区域(如图6C所示，左右皆薄的区域)移至打印范围中，其中成型槽23旋转前后存在角度差(如1度或30度)。
于一实施例中，成型槽23设置有刮刀结构(图未标示)，前述刮刀结构用以于成型槽23旋转期间搅动成型槽23中的光固化材料41并自成型槽23底部(即离型膜片40)刮除沾黏的固化的光固化材料41。藉此，本发明经由刮刀结构可加速光固化材料41流动来使快速混匀光固化材料41，还可对离型膜片40进行清洁以避免因固化的光固化材料41沾黏离型膜片40而导致打印失败。
接着，控制模块20再次执行步骤S10-S14以打印下一层的切层实体模型，以此类推，直到所有切层实体模型打印完成并堆叠为3D实体模型。
举例来说，如图6C所示，光固化3D打印机2的控制模块20可选择第二层打印数据(步骤S10)，并经由升降模块27移动成型平台24以使成型平台24的成型面(即第一层切层实体模型的顶面)与离型膜片40的中心(若中心的厚度为标准厚度t)之间的垂直距离为预测层厚h(步骤S11，即成型面与成型槽23的底部本体之间的垂直距离为预测层厚h加上离型膜片40的标准厚度t)。接着，控制模块20依据第二层打印数据控制光源模块21进行照射(步骤S12)以制造第二层切层实体模型432并使第二层切层实体模型432附着于第一层切层实体模型431。并且，由于此区域的离型膜片40较薄(厚度小于标准厚度t)，第二层切层实体模型432的左侧与右侧会较为突出。接着，控制模块20可控制升降模块27升起成型平台24以使第一层切层实体模型431与第二层切层实体模型432脱离光固化材料41。接着，控制模块20于判断打印尚未完成时(步骤S14)，控制旋转模块22旋转成型槽23以将离型膜片40的另一区域(如图6D所示，左右皆厚的区域，其厚度大于标准厚度t)移至打印范围中(步骤S15)。并且，旋转前与旋转后的成型槽23的角度差为预设的位移角度
接着，控制模块20继续打印下一层的切层实体模型。如图6D所示，光固化3D打印机2的控制模块20可选择第三层打印数据(步骤S10)，并经由升降模块27移动成型平台24以使第二层切层实体模型432的顶面与离型膜片40的中心(若中心的厚度为标准厚度t)之间的垂直距离为预测层厚h(步骤S11，即成型面与成型槽23的底部本体之间的垂直距离为预测层厚h加上离型膜片40的标准厚度t)。接着，控制模块20依据第三层打印数据控制光源模块21进行照射(步骤S12)以制造第三层切层实体模型433并使第三层切层实体模型433附着于第二层切层实体模型432。并且，由于此区域的离型膜片40较厚，第三层切层实体模型433的左侧与右侧会较为萎缩。接着，控制模块20可控制升降模块27升起成型平台24以使所有切层实体模型431-433脱离光固化材料41。接着，控制模块20于判断打印尚未完成时(步骤S14)，控制旋转模块22旋转成型槽23以将离型膜片40的另一区域移至打印范围中(步骤S15)。并且，旋转前后的成型槽23的角度差为相同的位移角度。藉此，光固化3D打印机2可重复前述步骤来逐层打印多层切层实体模型并堆叠多层切层实体模型为3D实体模型(图6E所示为3D实体模型的外观的一部分)。
值得一提的是，于上述实施例中，为了延缓离型膜片40的各区域的劣化，本实施例的发明会于打印下一层切层实体模型前旋转成型槽23，这使得相邻的切层实体模型是使用离型膜片40的不同区域进行打印。并且，由于离型膜片40的不平整，相邻的切层实体模型具有不同的水平宽度(于理想状态下相邻的切层实体模型应具有相同的水平宽度)，使得所制造出的3D实体模型的侧表面凹凸不平而不光滑，而降低了3D实体模型的打印品质。
并且，由于成型槽23每次旋转的角度差都是相同的位移角度，这使得前述凹凸不平的现象会具有规律，而呈现明显的横纹视觉效果，而使3D实体模型呈现较差的视觉效果。
此外，若成型槽23每次旋转的角度差都是不同的位移角度，会使得前述凹凸不平的现象不规律，而呈现更为明显的横纹视觉效果。
为解决前述问题，本发明进一步提供一种技术方案，可改善前述横纹现象。
请同时参阅图7A至图8C，图7A为本发明一实施例的改善横纹的示意图，图7B为本发明另一实施例的改善横纹的示意图，图7C为本发明另一实施例的改善横纹的示意图，图8A为依据图7A所产生的横纹的示意图，图8B为依据图7B所产生的横纹的示意图，图8C为依据图7C所产生的横纹的示意图。
本发明所提出的解决方案，其原理如下。前述横纹的明显程度是与横纹宽度有关，而横纹宽度是与预设层厚及成型槽23每次旋转所产生的角度差(即位移角度)，其中位移角度大于0度小于360度。
如图7A所示，以预设层厚为0.1毫米为例，若位移角度为90度，则表示成型槽23每旋转四次(即360度)，可使离型膜片40的同一区域回到起始位置。换句话说，若于打印每层切层实体模型前成型槽23的旋转的角度差皆是相同的位移角度，则3D实体模型的各横纹的横纹宽度P1为四倍预设层厚(如图8A所示)，即0.4毫米。由前述例子可知，若位移角度越小，则成型槽23需旋转越多次才可使离型膜片40的同一区域回到或经过起始位置，即横纹宽度越大，而使人类视觉越不易察觉横纹的存在。
有鉴于此，于一实施例中，本发明所选择的位移角度符合以下条件的其中之一：
(i)0度＜位移角度≤临界角度；及
(ii)360度-临界角度≤位移角度<360度。
其中，
Figure BDA0001788340640000121
预设层厚为各切层实体模型的厚度，其是由系统预设或用户于打印前进行设定(如不大于0.1毫米)；宽度临界值为是经由复杂分析与实验来加以获得。当横纹宽度大于宽度临界值时，即表示其凹凸不平的现象相当和缓而使人类视觉以不易察觉此横纹的存在。
举例来说，若预设层厚为0.1毫米，预设层厚为0.1毫米，宽度临界值为0.6毫米，则临界角度为60度。当位移角度大于0度且不大于60度，或者不小于300度且小于360度时，可改善横纹现象(即横纹不易被人类视觉所察觉)。
于另一例子中，如图7B所示，若位移角度为30度(即符合条件(i))，则表示成型槽23每旋转十二次可使离型膜片40的同一区域回到起始位置。换句话说，若于打印每层切层实体模型前成型槽23的旋转的角度差皆是相同的位移角度，则3D实体模型的各横纹宽度P2为十二倍预设层厚(如图8B所示)。由于横纹宽度P2(1.2毫米)大于宽度临界值(0.6毫米)，可改善横纹现象。
此外，当位移角度接近180度时，任两层相邻的切层实体模型是分别对应离型膜片40中厚度差异最大的两个区域(若每层打印的旋转的角度差皆是位移角度)，这使得横纹宽度极细(如2倍预设层厚)，而使人类视觉不易察觉横纹的存在。
有鉴于此，于一实施例中，本发明进一步新增条件(iii)，本发明所选择的位移角度是符合以下条件其中之一：
(i)0度＜位移角度≤临界角度，若位移角度≤180；
(ii)360度-临界角度≤位移角度<360度，若位移角度>180度；及
(iii)180度-临界角度≤位移角度≤180度+临界角度，若位移角度≤180度。
举例来说，若预设层厚为0.1毫米，预设层厚为0.1毫米，宽度临界值为0.6毫米，则临界角度为60度。当位移角度落入0度至60度、120度至240度及300度至360度的三个角度区间的其中之一时，可改善横纹现象。
于另一例子中，如图7C所示，若位移角度为180度，则表示成型槽23每旋转二次，可使离型膜片40的同一区域回到起始位置。换句话说，若于打印每层切层实体模型前成型槽23的旋转的角度差皆是相同的位移角度，则3D实体模型的各横纹宽度P3为二倍预设层厚(如图8C所示)。由于横纹宽度P3(0.2毫米)极细，可改善横纹现象。
于一实施例中，位移角度为1度、179度、181度或359度，但不加以限定。
藉此，本发明于效提升成型槽寿命的同时，还可改善3D实体模型的横纹现象。
续请一并参阅图9及图10，图10为本发明第二实施例的旋转成型槽的详细流程图。于本实施例中，于打印各层切层实体模型打印过程中，成型槽23的旋转角度不完全相同。相较于图9所示的3D打印方法，本实施例的3D打印方法的步骤S15包括以下步骤。
步骤S20：控制模块20判断预设的偏移条件是否满足。具体而言，前述偏移条件是由使用者或开发人员事先设定，并储存于记忆模块29中。
于一实施例中，前述偏移条件可为当前选择层的打印数据的层数值符合预设值或预设值的倍数，或者计时预设时间经过，不加以限定。
举例来说，若预设值为1，则成型槽23于每一层打印前都会执行步骤S21。若预设值为2，则成型槽23仅会于奇数层或偶数层打印前执行步骤S21。
于一实施例中，当位移角度是符合前述条件(iii)时，将预设值设定为小于3(如1或2)，可提供较佳的改善横纹效果。
若控制模块20判断预设的偏移条件满足，则执行步骤S21：控制模块20经由旋转模块22旋转成型槽23以使离型膜片40的另一区域进入打印范围，成型槽23旋转前与旋转后的角度差为位移角度。接着，执行步骤S10。
若控制模块20判断预设的偏移条件未满足，则执行步骤S22：控制模块20不旋转成型槽23，或者，经由旋转模块22将成型槽23旋转完整圈数(即成型槽23旋转前与旋转后无角度差)。接着，执行步骤S10。
值得一提的是，将成型槽23旋转完整圈数的目的在于加速光固化材料41的混匀与经由刮刀结构刮除固化的光固化材料41。于旋转完成后，离型膜片40于打印范围中的区域并不会改变。
本发明经由于打印部分层前旋转成型槽23以使成型槽23于旋转前与旋转后的角度差符合位移角度，可有效增加横纹宽度，而使人类视觉不易察觉横纹的存在。
续请同时参阅图9及图11，图11为本发明第三实施例的补充光固化材料的详细流程图。本发明提出一种自动补充材料功能，可成型槽23中的光固化材料41不足(或可能不足)时自动进行补充。相较于图9所示的3D打印方法，本实施例的3D打印方法的更包括以下步骤。
步骤S30：控制模块20判断预设的补充条件是否满足。具体而言，前述补充条件是由使用者或开发人员事先设定，并储存于记忆模块29中。
于一实施例中，补充条件可为打印第一层切层实体模型前(如收到打印指令或载入下一层的打印数据)、每次完成预设层数(如十层)的切层实体模型的打印、每次完成预设体积的切层实体模型的打印或成型槽23中的光固化材料41的液面高度低于预设高度(如低于预设层厚)等等。
若补充条件满足，则控制模块20执行步骤S31。否则，控制模块20结束本次侦测。
步骤S31：控制模块20控制供料模块26注入所储藏的新的光固化材料41至成型槽23。
于一实施例中，供料模块26是经由输送管(如图3、图6B至图6D所示)将所储藏的光固化材料41注入至成型槽23。
藉此，本发明可自动对成型槽23中的光固化材料41进行补充
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D打印方法，用于一光固化3D打印机，其特征在于，该光固化3D打印机包括一光源模块、一成型平台、一旋转模块及一成型槽，该3D打印方法包括以下步骤：
a)依序选择多层的打印数据的其中一层；
b)使该成型平台的一成型面与该成型槽的底部距离一预设层厚；
c)依据所选择的该层打印数据控制该光源模块朝该成型面进行照射以打印一层切层实体模型；
d)使该成型面脱离该成型槽中的该光固化材料；
e)经由该旋转模块旋转该成型槽，其中该成型槽旋转前与旋转后的角度差为一位移角度，该位移角度落入0度至60度、120度至240度及300度至360度的三个角度区间的其中之一；及
f)重复执行该步骤a)至该步骤e)直到所有该切层实体模型打印完成并堆叠为一3D实体模型。
2.如权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，该步骤e)是于一偏移条件满足时经由该旋转模块旋转该成型槽。
3.如权利要求2所述的3D打印方法，其特征在于，该偏移条件为当前选择的该层打印数据的一层数值符合一预设值或该预设值的倍数。
4.如权利要求3所述的3D打印方法，其特征在于，该位移角度落入120度至240度的该角度区间，该预设值为1或2。
5.如权利要求2所述的3D打印方法，其特征在于，该步骤d)之后更包括一步骤g)是于该偏移条件不满足时经由该旋转模块旋转该成型槽，其中该成型槽旋转前与旋转后的角度差为0度；该步骤f)是重复执行该步骤a)至该步骤e)与该步骤g)。
6.如权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，该成型槽包括一刮刀结构，该步骤e)是旋转该成型槽以使该刮刀结构搅动该成型槽中的该光固化材料并自该成型槽底部刮除固化的该光固化材料。
7.如权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，该预设层厚不大于0.1毫米。
8.如权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，各层的该打印数据为2D影像，该步骤c)是依据各层的该打印数据的多个像素的像素值控制该光源模块分别朝该多个像素于该成型平台所对应的多个位置进行照射以打印一层该切层实体模型。
9.如权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，更包括一步骤h)于一补充条件满足时，控制该光固化3D打印机的一供料模块注入新的该光固化材料至该成型槽。
10.如权利要求9所述的3D打印方法，其特征在于，该补充条件为收到一打印指令、每次打印预设层数的该切层实体模型、每次打印预设体积的该切层实体模型或该成型槽中的该光固化材料的一液面高度低于一预设高度。
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