CN111873433B - 树脂涂层3d打印方法及系统 - Google Patents

树脂涂层3d打印方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111873433B
CN111873433B CN202010565902.5A CN202010565902A CN111873433B CN 111873433 B CN111873433 B CN 111873433B CN 202010565902 A CN202010565902 A CN 202010565902A CN 111873433 B CN111873433 B CN 111873433B
Authority
CN
China
Prior art keywords
printing
transparent film
image
sample
exposure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010565902.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111873433A (zh
Inventor
夏春光
付良康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bmf Nano Material Technology Co ltd
Original Assignee
Bmf Nano Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bmf Nano Material Technology Co ltd filed Critical Bmf Nano Material Technology Co ltd
Priority to CN202010565902.5A priority Critical patent/CN111873433B/zh
Publication of CN111873433A publication Critical patent/CN111873433A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111873433B publication Critical patent/CN111873433B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/214—Doctor blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/218—Rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling

Abstract

一种树脂涂层3D打印方法及系统包括：生成待打印的样品的3D数字模型，将3D数字模型切成图像序列；控制将图像发送至曝光系统，曝光系统通过投影镜头将图像投影到透明膜表面；曝光系统驱动光照射投影图像，曝光产生固化层；一层打印后，样品下降脱离透明膜，样品台回位距离为下一层的打印厚度，控制辊膜装置在透明膜表面滚动或转动，移走打印材料，复平透明膜，控制激光位移器检测透明膜的状态或位置，若透明膜被复平则控制辊膜装置运动到投影区域之外，样品与透明膜之间的缝隙充满打印下一层所需树脂，依次重复曝光打印，直至完毕；上述树脂涂层3D打印方法及系统设置辊膜装置，通过辊膜装置复平透明膜，可以进行高速、大幅面的加工。

Description

树脂涂层3D打印方法及系统
技术领域
本发明涉及3D打印技术，特别涉及一种树脂涂层3D打印方法及系统。
背景技术
立体光刻技术最初被认为是一种快速成型技术。 快速原型包括一系列技术，这些技术可用于以快速（比以前更快）的方式直接从计算机辅助设计（computer aided designCAD）创建生产组件的真实比例模型。 自从美国专利4,575,330中公开以来，立体光刻技术已极大地帮助工程师可视化复杂的三维零件几何形状，检测原型示意图中的错误，测试关键部件以及以相对较低的成本和比以前更快的时限验证理论设计。
在过去的几十年中，对微机电系统（micro-electro-mechanical systems MEMS）领域的不断投资导致了微立体光刻（micro-stereolithography μSL）的出现，它继承了传统立体光刻的基本原理，但具有更高的空间分辨率。例如K Ikuta和K. Hirowatari，“使用立体平版印刷术和金属模制进行真正的三维微制造”，1993年第六届IEEE微电子机械系统研讨会，借助单光子聚合和双光子聚合技术的辅助，微立体光刻的分辨率进一步增强到了小于200nm；例如S.Maruo和K.Ikuta，“通过使用单光子吸收的聚合进行三维微加工”，Appl.Phys. Lett., vol.76, 2000；S. Maruo和S. Kawata，“用于三维微制造的两光子吸收的近红外光聚合”，J. MEMS, vol.7, pp.411,1998；S. Kawata, H. B. Sun, T. Tanakaand K. Takada, “功能微设备的细化特征”，《自然》，412卷，第697页，2001。
Bertsch等人的投影微立体光刻技术（PμSL）的发明极大地提高了速度。“使用液晶显示器作为动态掩模发生器的微立体光刻技术”，Microsystem Technologies，p42-47，1997年； Beluze等人，“微立体光刻技术：构建复杂3D对象的新工艺，MEM / MOEM的设计，测试和微加工专题讨论会”，SPIE会议论文集，v3680，n2，p808-817，1999。 这项技术的核心是高分辨率空间光调制器，它可以是液晶显示器（LCD）面板或数字光处理（DLP）面板，它们均可从微型显示器行业获得。
尽管投影微立体光刻技术已经成功地实现了具有良好分辨率的快速制造速度，但仍需要进一步的改进。
在投影微立体光刻（PμSL）中，有三种类型的树脂层定义方法：第一种使用自由表面，其层厚由树脂自由表面与样品台之间的距离定义。由于树脂的缓慢粘性运动，当打印面积大于1cm ×1cm时，定义粘度为50 cPs的10μm厚树脂层需要花费超过半小时的时间。第二种和第三种方法使用透明膜或透明窗。 同样，对于这两种情况，目前都没有一种好的方法来在5cm × 5cm或更大的区域上定义10μm或更薄的树脂层，特别是对于膜情况，即使它比自由表面情况更快，也仍然无法想象的慢。对于透明窗情况，在样品和透明窗体两个表面在曝光前或曝光后接近和分离时产生的流体作用力力足够大，大到会损坏样品。
在所有3D打印技术中，尺寸复制的准确性和效率非常重要。对所有层的尺寸控制中拥有高精度和高效率非常重要，只有这样实际的CAD模型才可以在短时间内被精确复制出来。
发明内容
基于此，有必要提供一种可提高打印效率的3D打印方法。
同时提供一种可提高打印效率的3D打印系统。
一种树脂涂层3D打印方法，包括：
切片：生成待打印的样品的3D数字模型，将3D数字模型切成图像序列，所述图像序列中的每张图像表示3D数字模型的一层，根据模型的切片方向控制打印方向；
投影：控制将图像发送至曝光系统，曝光系统通过投影镜头将图像投影到透明膜表面，透明膜的下表面与打印材料接触，准备与透明膜接触的待打印样品层；
曝光打印：曝光系统驱动光照射投影图像，曝光产生固化层，代表投影图像在3D数字模型中相应的一层；
继续曝光打印：一层打印完毕后，控制样品台带动样品下降脱离透明膜，控制样品台回位，样品台回位距离为下一层的打印厚度，在回位过程中控制辊膜装置在透明膜表面滚动，从而挤走打印材料，以复平透明膜，控制激光位移器检测透明膜或样品基底的状态或位置，若检测到透明膜被复平或在设定误差范围内则控制辊膜装置运动到投影区域之外，样品与透明膜之间的缝隙充满打印下一层所需的树脂，依次重复曝光打印，逐步曝光新一层，打印下一层，直至打印完毕，模型在树脂槽中被复制出来；
曝光打印时，或继续曝光打印过程中，控制气泡刮刀刮走树脂与透明膜之间形成的气泡；
所述辊膜装置设置在所述透明膜上方，所述气泡刮刀设在透明膜下方，所述辊膜装置为有两个平行辊的双辊膜装置，所述双辊膜装置包括：辊臂、设置在所述辊臂上的一对对应设置的安装板、安装在所述安装板上的辊子、安装在所述辊子与安装板之间的轴承。
在优选实施例中，若打印图像大于单个曝光尺寸则进行拼接打印，将每张图像划分为多个层部分，逐步曝光每个层部分，并叠边拼接成整层，每个层部分在拼接边上与相邻图像重叠5-20微米。
在优选实施例中，曝光打印前还包括：控制设置在投影镜头上的电磁圈通电以在打印区域产生磁场。
在优选实施例中，所述打印材料为包括磁偶极子的磁性打印材料，曝光前磁偶极子与电磁线圈通电产生的激发磁场对准，保持通电的情况的同时投影图像或层部分，在图像或层部分所在区域锁定偶极子的方向。
在优选实施例中，曝光前，若同一层不同区域中的偶极子方向相反，控制电磁圈的电流反转。
在优选的实施例中，打印时，对打印平台的X/Y方向运动坐标进行误差补偿（X0+XError（X0,Y0）,Y0+YError（X0,Y0）），（X0,Y0）为理论坐标，
XError（X0,Y0）=C1+C2+C3 Y0+C4 X0Y0+C5 X0 2+C6 Y0 2；
YError（X0,Y0）=D1+D2+D3 Y0+D4 X0Y0+D5 X0 2+D6 Y0 2；
C1-C6多项式系数，基于拼接打印时，拼接点于X方向上测量误差用二次最小二乘法拟合计算得出，
D1-D6多项式系数，基于拼接打印时，拼接点于Y方向上测量误差用二次最小二乘法拟合计算得出；
在全范围打印的正方形样本的X和Y方向上的5个或更多个均匀分布的点处测量偏移。
一种树脂涂层3D打印系统，包括：建立3D数字模型并将3D数字模型切成图像序列的图像系统、控制系统、三维工作平台、设置在所述三维工作平台上并装载有打印材料的树脂槽、设置在所述三维工作平台上的升降装置、设置在所述树脂槽中并与升降装置连接由升降装置带动上下运动的样品架、覆盖在所述树脂槽的打印材料上的透明膜、受控接收系列图像并投影到透明膜与打印材料的交界面的曝光系统、与所述曝光系统对应设置并受控进行投影的具有光轴的投影镜头、采集并检测透明膜或样品架的位置或状态的激光位移检测器、设置在透明膜上方的辊膜装置、及设置在所述透明膜下方的气泡刮刀；所述辊膜装置为有两个平行辊的双辊膜装置，所述双辊膜装置包括：辊臂、设置在所述辊臂上的一对对应设置的安装板、安装在所述安装板上的辊子、安装在所述辊子与安装板之间的轴承。
在优选实施例中，所述投影镜头上还设置有以在打印区域产生磁场的电磁线圈。
在优选实施例中，所述辊子为金属辊或陶瓷辊，所述辊子的表面涂覆有50μm-100μm厚的硅胶或橡胶，双辊之间的间隙为500μm。
在优选实施例中，所述气泡刮刀包括：沟槽型的刮刀安装臂、安装在刮刀安装臂上的刀片、设置在所述刮刀安装臂与刀片之间的弹性件，所述刀片包括：刀片主体、及设置在所述刀片主体上以与所述透明膜接触的刮刀尖端，所述刮刀尖端为硅胶。
上述树脂涂层3D打印方法及系统，设置辊膜装置，通过辊膜装置复平透明膜，以使可以进行高速、大幅面的加工。透明膜在静止状态下，辊膜装置与透明膜上表面相切，在样品台回位时，辊膜装置在透明膜上表面来回滚动或转动，从而快速驱使凸起的透明膜复平，透明膜下的树脂会受到辊膜装置的挤压而向外周快速流动。
还设置电磁线圈在打印过程中提供磁场，控制磁性树脂的磁化方向，极大地提高了3D打印的速度。可用于高粘度或高含量的固液混合树脂中。
附图说明
图1为本发明一实施例的3D打印系统的部分结构示意图；
图2为本发明一实施例的工作平台的部分结构剖视图；
图3a为本发明一实施例的双辊膜装置的结构示意图；
图3b为本发明一实施例的双辊膜装置的在透明膜上的工作示意图；
图4a为本发明一实施例的气泡刮刀的结构示意图；
图4b为本发明一实施例的气泡刮刀的在透明膜上的工作示意图；
图4c为图4b在A-A方向的剖视图；
图5为本发明一实施例的旋转辊膜装置的工作过程示意图；
图6为本发明一实施例的曝光打印过程示意图；
图7为本发明一实施例的打印磁性样品的过程示意图；
图8为本发明一实施例的3D打印系统在拼接打印时在x和y方向上的轨迹误差示意图；
图9为本发明一实施例的三种曝光模式的示意图。
具体实施方式
本发明一实施例的3D打印方法，包括：
切片：生成待打印的样品的3D数字模型，将3D数字模型切成图像序列，所述图像序列中的每张图像表示3D数字模型的一层，根据模型的切片方向控制打印方向；
投影：控制将图像发送至曝光系统，曝光系统通过投影镜头将图像投影到透明膜表面，透明膜的下表面与打印材料接触，准备与透明膜接触的待打印样品层；
曝光打印：曝光系统驱动光照射投影图像，曝光产生固化层，代表投影图像在3D数字模型中相应的一层；
继续曝光打印：一层打印完毕后，控制样品台带动样品下降脱离透明膜，控制样品台回位，样品台回位距离为下一层的打印厚度，控制辊膜装置在透明膜表面滚动或转动，同时挤走打印材料，以复平透明膜，控制激光位移器检测透明膜或样品架的状态或位置，若检测到透明膜被复平或在设定误差范围内则控制辊膜装置运动到投影区域之外，样品与透明膜之间的缝隙充满打印下一层所需的树脂，依次重复曝光打印，逐步曝光新一层，打印下一层，直至打印完毕，模型在树脂槽中被复制出来。
曝光打印时，或继续曝光打印过程中，控制气泡刮刀刮走树脂与透明膜之间形成的气泡。
进一步，曝光打印前还包括：控制设置在投影镜头上的电磁圈通电以在打印区域产生磁场。
进一步，所述打印材料为包括磁偶极子的磁性打印材料，曝光前磁偶极子与电磁线圈通电产生的激发磁场对准，保持通电的情况的同时投影图像或层部分，在图像或层部分所在区域锁定偶极子的方向。
进一步，曝光前，若同一层不同区域中的偶极子方向相反，控制电磁圈的电流反转。
对于PμSL（投影微立体光刻）情况，打印过程从在计算机中生成3D模型开始，然后将数字模型切成一系列图像，其中每个图像代表模型的一层（层厚可为5到20微米）。控制计算机将图像发送到微显示芯片（DLP或LCD），然后图像通过投影镜头投射到透明膜的底表面（湿表面）上。投影图像的亮区域聚合，而暗区域保持液态。一层完成后，升降装置将带动样品架向下移动约3mm，以从样品上剥离透明膜。一旦透明膜与样品分离，样品就会再次移动到距离透明膜位置为减去当前层的厚度的位置。在移动过程中，辊膜装置同时在透明膜上滚动，以移除树脂并使透明膜变平。为了提高打印速度，辊膜装置的滚动范围要与样品的大小相适应，通常距离样品边缘多1厘米。 同时，激光位移检测器读取透明膜的位置，当透明膜的读数达到可接受的公差（<25μm）内的标准值时，辊膜装置停在透明膜的一端以让出曝光空间（图6），然后打印机将层图像投影以固化该层的形状。对于磁性打印材料（图7），在曝光之前，磁偶极与投影镜头同轴的电磁线圈产生的磁场对齐。电磁线圈的电流（即磁场）导通1到2秒钟，以使磁偶极子与激励场对齐。 偶极对齐后，在保持电流运行的同时，曝光系统开始投射图像，并在图像定义的区域中锁定偶极子的方向。 如果下一次曝光是要在同一层的不同区域中定义方向相反的偶极子，则线圈中的电流将反转1到2s，然后打印机在电流打开的情况下投影下一部分的图像。重复上述步骤完成所需要的层数，直到整个模型以所定义3D磁性分布的要求在树脂槽中复制完为止。
进一步，若打印图像大于单个曝光尺寸则进行拼接打印，将每张图像划分为多个层部分，逐步曝光每个层部分，并叠边拼接成整层，每个层部分在拼接边上与相邻图像重叠5-20微米。
由于LCD或DLP芯片的尺寸限制，例如1920×1080像素的DLP芯片要达到10μm打印光学分辨率，单次曝光将仅能覆盖19.2mm×10.8mm的面积。因此，如果样品的横截面大于19.2mm×10.8mm，则无法使用单次曝光方法进行打印。在本发明中，提供了一种多重曝光拼接打印方法。代表3D模型层的图像被进一步分为多个较小的图像，每个图像不大于DLP像素分辨率。例如，像素分辨率为3800×2000的图像可以分为四个1900×1000子图像，每个子图像代表该层的四分之一。这样，模型的整个图层将基于子图像即层部分被逐节打印出来。为了提高相邻部分公共边的机械强度，边缘上通常有大约5-20微米的重叠。
三维工作平台沿X、Y方向移动可精准控制位置和重叠量。有两种坐标系：一种与DLP/LCD垂直坐标系，另一种是工作平台的运动坐标系。当这两个坐标系由于装配公差而不平行时，在相邻截面的公共边上将存在偏移误差。如图8所示，A是单次曝光的大小； B是在x方向上精确对齐的结果； C是在x方向上有误差偏移的结果； B’是沿y方向精确对齐的结果； C’是误差在y方向上偏移的结果。在精密打印中，误差要求小于10μm，工作平台装配公差在规定误差范围内，偏移量与工作平台移动距离不是线性的。因此，在本发明中，在全范围打印的正方形样本的x和y方向上的5个或更多个均匀分布的点处测量偏移。 至少二阶多项式内插的偏移误差曲线将被引入工作平台在X/Y的平移中，以补偿偏移，从而确保拼接打印样本的精度在规定范围内。
进一步, 根据实际样测量数据的内插偏移误差曲线对对打印平台的X/Y方向的平移运动坐标进行误差补偿（X0+XError（X0,Y0）,Y0+YError（X0,Y0）），（X0,Y0）为理论坐标，
XError（X0,Y0）=C1+C2+C3 Y0+C4 X0Y0+C5 X0 2+C6 Y0 2 ；
YError（X0,Y0）=D1+D2+D3 Y0+D4 X0Y0+D5 X0 2+D6 Y0 2 ；
C1-C6多项式系数，基于拼接打印时，拼接点于X方向上测量误差用二次最小二乘法拟合计算得出，
D1-D6多项式系数，基于拼接打印时，拼接点于Y方向上测量误差用二次最小二乘法拟合计算得出。
具体的如为了精确(<10微米误差)的拼接打印，先在全幅面样品台上拼接打印20×10块连接的大小19.2×10.8×0.1毫米厚的长方形，若这些方块的前后左右有理论上100微米的重叠，这些方块将提供19×9个拼接点数据以及它们的坐标。打印的样品从样品台上取下前测量实际在X方向和Y方向的重叠量，比如实际在X方向的拼接重叠是80，那在这坐标点的X方向的误差就是XError(x, y)=100-80=20微米，重复的测量就会的得到19×9=171个点在X方向的误差，同时也得到了同样171个点Y方向的误差。
假设在整个打印平台的XY远动系统的二次误差函数是：
XError (x, y) =C1+C2x+C3y+C4xy+C5x^2+C6y^2，
YError (x, y) =D1+D2x+D3y+D4xy+D5x^2+D6y^2，
这里x, y是坐标，C和D是多项式系数。C1~6 和 D1~6 可以基于171个点上X方向和Y方向的测量误差用二次最小二乘法拟合计算得出。这样就得到了在整个打印区域内轴的运动误差分布。这两个误差公式将用于纠正轴的运动误差时，比如轴要走到理论值（X0，Y0）的地方，根据误差公式，轴的控制指令则要求轴走到（X0+ XError (X0, Y0), Y0+ YError (X0,Y0)）。
本发明提供了三种打印模式（图9）。当打印小于单个曝光尺寸的单个样本时，则在打印过程中工作平台将不会移动，这称为单次曝光模式。如果需要多个相同的样本，则工作平台沿X/Y移动将逐步移动并以阵列形式打印相同的样本。这称为阵列曝光模式，对于小批量生产，此模式会比重复单次曝光模式更快。当样本大小增加到超过单次曝光的大小时，系统将通过在公共边缘上重叠5μm至20μm，将一层进一步分成多个部分，并将相邻部分拼接成整层。这是拼接曝光模式。当一个样品需要多个相同的样本但由于样品大于单次曝光而需要拼接曝光时，可以将拼接模式与阵列模式结合使用。
本实施例的图像系统、控制系统可采用计算机22通过图形软件、控制软件进行完成，也可以分别采用图形处理芯片、控制芯片进行。
进一步，本实施例的曝光系统为DLP 或LCD芯片。当然也可根据需要采用其他处理系统。
本发明基于来自实际样本的测量数据的内插偏移误差曲线将用于在打印平台于XY方向平移中，进行机械公差补偿，以确保拼接打印样本的精度在规格范围内。
本发明一实施例的打印过程从在计算机中生成3D模型开始，然后将数字模型切成一系列图像，每个图像代表模型的一层（5至20微米），控制计算机将图像发送到曝光系统如于LCD或DLP芯片，然后通过投影镜头将图像投影到透明膜表面（湿表面）上。亮区聚合，而暗区保持液态。由于LCD或DLP芯片的尺寸限制，例如在10μm打印光学分辨率下具有1920×1080像素的DLP芯片，单次曝光仅覆盖19.2mm×10.8mm的面积。因此，如果样品的横截面大于19.2mm×10.8mm，则无法使用单次曝光方法进行打印。
本发明提出了一种多重曝光的拼接打印方法。通过这种方法，代表3D模型的一层的图像被进一步分为多个较小的图像即层部分，每个图像不大于DLP像素分辨率。例如，像素分辨率为3800×2000的图像可以分为四个1900×1000子图像，每个子图像即层部分代表该层的四分之一。结果，将基于子图像逐步打印模型的整个图层。为了提高相邻部分的共用边缘的机械强度，边缘上通常重叠约5-20微米。
打印平台可精确控制精确的位置和重叠量。本发明设置有两种坐标系：一种与DLP/ LCD的垂直坐标系，另一种是打印平台沿XY方向的运动坐标系。当这两个坐标系由于装配公差而不平行时，在相邻截面的公共边上将存在偏移误差。如图8所示，A是单次曝光的大小； B是在x方向上精确对齐的结果； C是在x方向上有误差偏移的结果； B’是沿y方向精确对齐的结果； C’是误差在y方向上偏移的结果。
在误差要求小于10µm的精密打印中，打印平台的装配公差在允许范围内；偏移量与打印平台移动距离不是线性的。在本发明中，在全范围打印的正方形样本的x和y方向上的至少5个均匀分布的点上测量偏移。至少二阶多项式内插的偏移误差曲线将用于打印平台的XY方向的平移中，以补偿偏移，从而确保拼接打印样本的精度在规格范围内。
本实施例的3D打印方法：生成要在计算机中打印的样品或对象的3D数字模型，然后将数字模型切成一系列图像序列，图像序列中的每个图像都代表3D数字模型的一层，这样，在每一层生成之后，样品或物体就已经成型了。
当图像大于单次曝光的大小或要进行后续涂层时，样品架被移动来继续进行打印。
样品架通过高精度定位设备沿X，Y，Z方向或X，Y方向移动，可以将样品架定位在新的区域或深度。
可以将样品测量数据的内插偏移误差曲线输入工作平台，从而补偿由于机械公差引起的误差。
如图1至图5所示，本发明的一种3D打印系统100，包括：建立3D数字模型并将3D数字模型切成图像序列的图像系统、控制系统、三维工作平台20、设置在三维工作平台20上并装载有打印材料的树脂槽40、设置在三维工作平台20上的升降装置60、设置在树脂槽40中并与升降装置60连接由升降装置60带动上下运动的样品架70、覆盖在树脂槽40的打印材料上的透明膜30、受控接收系列图像并投影到透明膜与打印材料的交界面的曝光系统50、与曝光系统50对应设置并受控进行投影的具有光轴的投影镜头55、采集并检测透明膜或样品架的位置或状态的激光位移检测器58、设置在透明膜30上方的辊膜装置80、及设置在透明膜下方的气泡刮刀90。
本实施例的图像系统、控制系统可通过计算机22的图像处理软件、控制软件进行处理、控制。
进一步，本实施例的投影镜头55上还设置有以在打印区域产生磁场59的电磁线圈56。
进一步，本实施例的辊膜装置80为双辊膜装置802或旋转辊膜装置804。
进一步，本实施例的双辊膜装置802包括：辊臂82、设置在辊臂82上的一对对应设置的安装板84、安装在安装板84上的辊子86、安装在辊子86与安装板84之间的轴承88。优选的，辊子为金属辊或陶瓷辊。辊子86的表面涂覆有硅胶或橡胶。
进一步，本实施例的气泡刮刀90包括：刮刀安装臂92、安装在刮刀安装臂92上的刀片94、设置在刮刀安装臂92与刀片94之间的弹性件96。
刀片94包括：刀片主体942、及设置在刀片主体942上以与透明膜接触的刮刀尖端944。优选的，本实施例的刮刀尖端944为硅胶。
本发明的3D方法，用于以较大粘度范围的打印材料在较大的面积上进行快速打印的3D打印技术。例如，尤其在使用粘度高达30,000 cPs的光固化树脂时，不会牺牲现有的微立体光刻方法可获得的分辨率。例如，许多本发明的实施方案利用双辊辊涂机与光学透明膜的结合，该膜在大面积打印过程中能快速限定非常薄的打印材料（比如树脂）层。本发明的3D打印方法不限于使用DLP或LCD的微型3D打印方法的投影类型；同样对于使用激光束/点扫描来定义固体层形状的任何其他类型的3D打印方法也有效。
本发明的方法为在更大的打印区域上以更快的速度达到层厚精度,提供了更精确的控制方案。例如，在10cm×10cm的打印区域中达到5-20μm的层厚度。在一个广泛的实施方案中，本方法使用与透明膜结合的辊膜装置，优选为双辊膜装置。 该方法不仅保持了使用例如PμSL系统打印的样品的尺寸精度，而且在薄层涂布过程中通过将辊膜装置与透明膜结合使用，显着提高了打印速度。本文所用的打印材料通常是树脂，尤其是光固化树脂或它们与固体颗粒的混合物。这些材料通常在工业上用于在3D打印操作中构造图层的打印和固化。
本发明的辊膜装置包括至少一个辊子，该辊子通常由金属或陶瓷制成以提高刚性和精度。在本发明中，通常使用设计成具有更好散布效率的，有两个平行辊的双辊膜装置。厚度为50μm至100μm的透明膜将辊子与打印材料隔离开，从而提高了速度和分层精度。 辊子表面可以覆盖50至100μm厚的硅酮或橡胶，以增加膜的滑动阻力并保护膜。本发明的辊膜装置不限于双辊膜装置，也可采用旋转辊膜装置。
本发明的曝光系统可以是带有用于投影微立体光刻的光源的DLP（Digital LightProcessing数字光处理）、LCD(（liquid crystal display 液晶显示面板），也可以是带有转向镜的激光束用于SLA（laser beam with steering mirrors for stereolithography立体光刻）。本发明的投影镜头可以为具有光轴的透镜，带有电磁线圈套，可在打印区域产生磁场。双辊膜装置或旋转辊膜装置用以在透明膜顶部进行分层。气泡刮刀带有硅树脂尖端。
三维工作平台用于控制样品架在X，Y和Z方向上的运动。样品架主要是支撑打印样品。在透明膜下打印零件的位置设置树脂槽。另设置激光位移计检测器用于监测透明膜位置和样品架的位置。该系统相对于样品架的表面，即样品架或样品的表面布置，使得投影镜头位于样品架和曝光系统之间，并且置于样品架上方。
本发明借助于工作平台为PμSL配置提供了三种打印模式。 当仅需要一个小于单次曝光大小的样本时，称为单次曝光模式。 如果需要多个样本，工作平台将逐步移动并在阵列中打印相同的样本，这称为阵列曝光模式。当样本大小增加到超过单次曝光的大小时，系统将通过在公共边缘上重叠5μm至20μm，将一层进一步分成多个部分，并将相邻部分拼接成整层，这是拼接曝光模式。也可以将拼接模式与阵列模式结合使用。
本发明基于实际样本的测量数据的内插偏移误差曲线将被反馈到工作平台沿X或Y方向的平移中，以补偿机械公差，以确保拼接打印样本的精度在规定范围内。
进一步，本实施例的电磁线圈与投影镜头同轴，以控制透明膜的湿表面处的磁场的强度和方向，以便在在三维微尺度上定义磁偶极子的方向。
如图2所示的双辊膜装置的辊子可以由金属或陶瓷制成，以在透明膜上的滚动和铺展过程中保持刚性。同时，金属或陶瓷有助于保持尺寸上的设置公差范围内如小于10μm。本发明一优选实施例中，辊子直径为6mm、长为104mm，双辊之间的间隙为500μm，可用于覆盖100mm×100mm的打印区域。金属或陶瓷比常见的PFA（PerFluoroAlkoxy）或FEP（聚氟乙烯丙烯）材质的膜坚硬得多，因此，辊可能会损坏膜表面，从而降低膜的光学清晰度，即光学透明度。为了在频繁的滚动过程中保护膜表面，辊子的外表面覆盖着50μm-100μm厚的硅胶或橡胶。硅胶或橡胶形成的保护皮可以是径向拉伸的管，也可以在涂覆过程，例如浸涂中形成。保护皮还显着增加了辊子与膜之间的摩擦系数。此外，辊通过轴承例如四个直径为5mm的轴承固定到辊臂。硅胶或橡胶形成的保护皮和轴承确保辊子仅在膜上滚动，而不会滑动和刮擦。
双辊膜装置为线性双辊膜装置，当透明膜由于样品架的抬起或升高而弹出以定义新的层时，双辊膜装置在样品上方滚动以平整透明膜的变形（图3b）。辊子挤压透明膜下面的打印材料，并在滚动的前沿产生高压，从而产生压力梯度，该压力梯度驱动样品和透明膜之间的打印材料远离间隙。压力梯度与辊子的滚动速度和打印材料的粘度成正比。与使用单辊相比，双辊设计使轧制频率加倍，从而提高效率。
当打印在压力环境下进行时，不可避免的空气会溶解到打印材料中。由于样品架和透明膜的机械运动或打印材料的温度变化，这种溶解的空气很可能在打印过程中释放并形成微小的气泡。这些微小的气泡由于浮力而在膜下聚集，并最终合并成更大的气泡，这些较大的气泡可能导致打印过程失败。在本发明中，引入了气泡刮刀（图4a至4c）以去除微小气泡的形成。刮刀具有支撑刀片的沟槽形的刮刀安装臂，刀片的尖端安装有直径为1.5mm的硅胶头。尖端顶在膜上，然后滑动以去除气泡。打印材料（例如树脂）充当润滑剂，刮刀尖端的硅胶的柔韧性共同保护了透明膜的光学外观。此外，刮刀被弹簧加载到刮刀安装臂上，以确保在机械组装公差内，刮刀和透明膜之间的力沿着刀片均匀。例如，有3个弹簧，压缩量为500μm，力约为1N。为了防止气泡粘到刮刀上并在将气泡推到膜的边缘后拉回到打印区域，当刮刀停止并返回到膜的另一侧时，膜的两端向上翘起，以便气泡停留在翘起区域的1cm处。
双辊膜装置沿一个方向线性移动。若将打印材料散布成薄层，还可采用旋转辊膜装置（图5）。在这种构造中，辊子围绕自身的一个点，通常是中心点旋转。当辊子旋转时，每个点的速度各不相同：
V=ω*r
这里V是点的线速度，ω是旋转的角速度，r是到旋转轴点的距离。该方程式表明，在不同的点r，辊子需要以不同的速度旋转。因此，实心辊不适用于旋转辊，因为它会刮擦透明膜。在这种情况下，将多个轴承安装在轴上以形成滚子，并且由于较小的间隙（例如20μm的间隙）将轴承彼此分开，因此每个轴承都可以以不同的速度旋转。由于轴承本身仍具有一定的厚度（> 1mm），在滚子旋转过程中，一个轴承内的透明膜仍存在滑动摩擦力，虽然要比实心压条辊小得多。通过旋转扩展器的移动为DLP投影或激光扫描让出空间要比通过线性双滚动器耗费更多的时间。因此，旋转辊膜装置的效率不如线性双辊膜装置。
本发明的3D打印系统，用于具有更高的打印速度和更大层厚的高分辨率的3D打印中，包括：曝光系统、具有光轴的投影镜头、一个光学透明的透明膜、用于容纳打印样品的样品架、在透明膜的顶部并与透明膜接触的线性的双辊膜装置或旋转工作的旋转辊膜装置、气泡刮刀、三维工作平台、用于将打印材料固定在透明膜下方的树脂槽、和激光位移检测器。
激光位移检测器监控透明膜的位置和样品架的位置，并可确保定位精度为1微米。曝光系统包括液晶显示器（LCD）面板或数字光处理（DLP）面板或带有转向镜的激光束、三维工作平台，以控制用于在X，Y和Z方向上固定样品或样品架的运动。
投影透镜位于样品的表面或托住样品的样品架与曝光系统之间。双辊膜装置或旋转辊膜装置通过透明膜与树脂槽中的打印材料分开。且在打印期间，透明膜接触打印材料。投影镜头和激光位移检测器位于透明膜的上方。用于固定打印样品的样品架和气泡刮刀位于透明膜的下方，并浸没在树脂槽内的打印材料中。其中气泡刮刀与透明膜物理接触 。
其中，系统通过打印样品的层来控制样品的层厚；同时当膜与打印材料接触时，产生与膜接触的层。在一层样品打印后，移动样品架从而使样品下移并从膜上移开，将膜从样品上剥离。将膜与样品分离后，然后将样品架和样品移回膜的位置。同时，双辊式撒布机或旋转式辊撒布机在膜上振荡或旋转以移走打印材料并使膜变平。其中，样品架和样品向膜的移动。当激光位移检测器的读数显示膜和样品或样品架已放置在可接受的范围内时，辊式撒布机或旋转撒布机停止在膜上的运动，从而以可接受的公差范围，以一定距离来界定要打印的下一层的厚度。
具有光轴的投影镜头上还装设有电磁线圈套，以在打印区域产生磁场。双辊膜装置中至少一个由金属或陶瓷材质制成的辊子。金属或陶瓷的辊子涂覆有硅胶或橡胶。透明膜为光学透明膜为PFA（全氟烷氧基）膜或FEP（聚氟乙烯丙烯）膜。气泡刮刀为有一个可支撑带有尖端的刮刀。其中，刮刀的尖端被推向透明膜。刮刀尖端是硅胶。
本发明的3D打印方法为一种用于高分辨率多层3D打印的方法。样品台承载3D样品，该样品台浸没在透明膜下的打印材料中。将样品层的图像或构成一层的多个子图像投影到透明膜的表面上，该面与打印材料接触以准备与透明膜接触的样品层，向下移动样品架及其上的样品，使其脱离膜，从而将透明膜从样品上剥离。膜与样品分离后，将样品移向透明膜，双辊膜装置或旋转辊膜装置在透明膜上振荡，以同时挤走打印材料并使透明膜变平。
用激光位移检测器监测透明膜的位置。当激光位移检测器的读数显示透明膜和样品或样品架的位置在可接受的公差范围内时，停止样品架带动样品向透明膜的运动，并停止双辊膜装置或旋转辊膜装置在透明膜上的振荡，从而以一定距离定义要形成的下一层的厚度。将来自曝光系统的图像或子图像投影到透明膜的表面上，该表面与打印材料接触，以通过一个图像来打印一个层或通过子图像来打印一个层的一部分。
曝光系统为液晶显示面板或数字光处理面板或带有转向镜的激光束，并且通过在电脑中生成3D模型来获得图像。 在计算机中建立模型，然后将数字模型切成一系列图像，其中每个图像代表模型的一层。横截面大于光引擎单次曝光的图像会被切分成多个子图像。其中图像或子图像通过计算机发送到曝光系统，图像从曝光系统并通过具有光轴的投影镜头投影到透明膜的表面。这样的方法提供了更高的层厚精度和更快的打印速度。
打印材料为包括磁偶极子的磁性打印材料，且具有光轴的投影镜头上设置的电磁线圈，以在打印区域产生磁场。其中在曝光之前，磁偶极与由流过同轴线圈的电流产生的激发磁场对准；然后，在偶极子对准之后并保持电流运行的同时，投影图像或子图像，并在图像或子图像定义的区域中锁定偶极子的方向。如果下一次曝光是要在同一层的不同区域中以相反的方向限定偶极子，则将线圈中的电流反向，然后在保持电流运行时打印机投射下一个部分的图像。
打印材料也可以为树脂。优选的，打印材料为光固化树脂。
本实施的打印产生的层的厚度为5至20微米。其中，若需要多个子图像来创建完整的样本层，并且将整个层的图像划分为多个子图像。一个子图像与相邻子图像之间存在5-20微米的重叠。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (10)

1.一种树脂涂层3D打印方法，其特征在于，包括：
切片：生成待打印的样品的3D数字模型，将3D数字模型切成图像序列，所述图像序列中的每张图像表示3D数字模型的一层，根据模型的切片方向控制打印方向；
投影：控制将图像发送至曝光系统，曝光系统通过投影镜头将图像投影到透明膜表面，透明膜的下表面与打印材料接触，准备与透明膜接触的待打印样品层；
曝光打印：曝光系统驱动光照射投影图像，曝光产生固化层，代表投影图像在3D数字模型中相应的一层；
继续曝光打印：一层打印完毕后，控制样品台带动样品下降脱离透明膜，控制样品台回位，样品台回位距离为下一层的打印厚度，在回位过程中控制辊膜装置在透明膜表面滚动，从而挤走打印材料，以复平透明膜，控制激光位移器检测透明膜或样品基底的状态或位置，若检测到透明膜被复平或在设定误差范围内则控制辊膜装置运动到投影区域之外，样品与透明膜之间的缝隙充满打印下一层所需的树脂，依次重复曝光打印，逐步曝光新一层，打印下一层，直至打印完毕，模型在树脂槽中被复制出来；
曝光打印时，或继续曝光打印过程中，控制气泡刮刀刮走树脂与透明膜之间形成的气泡；
所述辊膜装置设置在所述透明膜上方，所述气泡刮刀设在透明膜下方，所述辊膜装置为有两个平行辊的双辊膜装置，所述双辊膜装置包括：辊臂、设置在所述辊臂上的一对对应设置的安装板、安装在所述安装板上的辊子、安装在所述辊子与安装板之间的轴承。
2.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，若打印图像大于单个曝光尺寸则进行拼接打印，将每张图像划分为多个层部分，逐步曝光每个层部分，并叠边拼接成整层，每个层部分在拼接边上与相邻图像重叠5-20微米。
3.根据权利要求2所述的3D打印方法，其特征在于，曝光打印前还包括：控制设置在投影镜头上的电磁圈通电以在打印区域产生磁场。
4.根据权利要求3所述的3D打印方法，其特征在于，所述打印材料为包括磁偶极子的磁性打印材料，曝光前磁偶极子与电磁线圈通电产生的激发磁场对准，保持通电的情况的同时投影图像或层部分，在图像或层部分所在区域锁定偶极子的方向。
5.根据权利要求4所述的3D打印方法，其特征在于，曝光前，若同一层不同区域中的偶极子方向相反，控制电磁圈的电流反转。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的3D打印方法，其特征在于，打印时，根据实际样测量数据的内插偏移误差曲线对打印平台的X/Y方向的平移运动坐标进行误差补偿（X0+XError（X0,Y0）,Y0+YError（X0,Y0）），（X0,Y0）为理论坐标，
XError（X0,Y0）=C1+C2+C3 Y0+C4 X0Y0+C5 X0 2+C6 Y0 2；
YError（X0,Y0）=D1+D2+D3 Y0+D4 X0Y0+D5 X0 2+D6 Y0 2；
C1-C6多项式系数，基于拼接打印时，拼接点于X方向上测量误差用二次最小二乘法拟合计算得出，
D1-D6多项式系数，基于拼接打印时，拼接点于Y方向上测量误差用二次最小二乘法拟合计算得出；
在全范围打印的正方形样本的X和Y方向上的5个或更多个均匀分布的点处测量偏移。
7.一种树脂涂层3D打印系统，其特征在于，包括：建立3D数字模型并将3D数字模型切成图像序列的图像系统、控制系统、三维工作平台、设置在所述三维工作平台上并装载有打印材料的树脂槽、设置在所述三维工作平台上的升降装置、设置在所述树脂槽中并与升降装置连接由升降装置带动上下运动的样品架、覆盖在所述树脂槽的打印材料上的透明膜、受控接收系列图像并投影到透明膜与打印材料的交界面的曝光系统、与所述曝光系统对应设置并受控进行投影的具有光轴的投影镜头、采集并检测透明膜或样品架的位置或状态的激光位移检测器、设置在透明膜上方的辊膜装置、及设置在所述透明膜下方的气泡刮刀；所述辊膜装置为有两个平行辊的双辊膜装置，所述双辊膜装置包括：辊臂、设置在所述辊臂上的一对对应设置的安装板、安装在所述安装板上的辊子、安装在所述辊子与安装板之间的轴承。
8.根据权利要求7所述的3D打印系统，其特征在于，所述投影镜头上还设置有以在打印区域产生磁场的电磁线圈。
9.根据权利要求8所述的3D打印系统，其特征在于，所述辊子为金属辊或陶瓷辊，所述辊子的表面涂覆有50μm-100μm厚的硅胶或橡胶，双辊之间的间隙为500μm。
10.根据权利要求7至9任意一项所述的3D打印系统，其特征在于，所述气泡刮刀包括：沟槽型的刮刀安装臂、安装在刮刀安装臂上的刀片、设置在所述刮刀安装臂与刀片之间的弹性件，所述刀片包括：刀片主体、及设置在所述刀片主体上以与所述透明膜接触的刮刀尖端，所述刮刀尖端为硅胶。
CN202010565902.5A 2020-06-19 2020-06-19 树脂涂层3d打印方法及系统 Active CN111873433B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010565902.5A CN111873433B (zh) 2020-06-19 2020-06-19 树脂涂层3d打印方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010565902.5A CN111873433B (zh) 2020-06-19 2020-06-19 树脂涂层3d打印方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111873433A CN111873433A (zh) 2020-11-03
CN111873433B true CN111873433B (zh) 2022-04-12

Family

ID=73157780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010565902.5A Active CN111873433B (zh) 2020-06-19 2020-06-19 树脂涂层3d打印方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111873433B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112497753A (zh) * 2020-11-25 2021-03-16 上海联泰科技股份有限公司 液位调节系统、3d打印设备及3d打印方法
EP4326529A1 (en) * 2021-04-19 2024-02-28 BMF Material Technology Inc. Systems and methods for releasing a membrane in resin 3-d printing
CN113635553B (zh) * 2021-07-21 2023-05-23 深圳摩方新材科技有限公司 一种3d打印系统及方法
CN114770940B (zh) * 2022-04-28 2022-11-25 深圳市智能派科技有限公司 一种3d打印刮刀机构及打印机
WO2024065381A1 (en) * 2022-09-29 2024-04-04 Jade Bird Display (shanghai) Limited Microthree-dimensional printing device
CN116277935A (zh) * 2023-03-17 2023-06-23 安庆瑞迈特科技有限公司 一种采用sla技术打印ct球管大容量旋转靶盘包装盒的方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1172451A (zh) * 1995-02-01 1998-02-04 3D系统公司 逐个截面形成的三维物体的迅速再涂
CN106040562A (zh) * 2016-08-09 2016-10-26 东莞市卓越新材料科技有限公司 一种改善铝塑膜表面摩擦系数的方法及其设备
CN206200121U (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 淮阴工学院 一种压实金属粉末的铺粉装置
CN107521093A (zh) * 2016-06-16 2017-12-29 施乐公司 用于热塑料选择性激光烧结的行式激光成像器
CN108145975A (zh) * 2018-02-05 2018-06-12 吉林大学 一种三维运动物体的磁场正演系统和方法
DE102017003662A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Voxeljet Ag Beschichtungsvorrichtung mit Schieber und Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen
CN208068896U (zh) * 2018-01-10 2018-11-09 南京百川行远激光科技股份有限公司 一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置
CN109822891A (zh) * 2019-03-13 2019-05-31 无锡摩方精密科技有限公司 一种高精度大幅面立体投影3d打印系统及其打印方法
CN109894748A (zh) * 2019-02-22 2019-06-18 深圳泰德激光科技有限公司 激光三维飞行打标方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110539482A (zh) * 2019-09-23 2019-12-06 深圳摩方新材科技有限公司 一种高速树脂涂层3d打印系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4102479B2 (ja) * 1998-05-08 2008-06-18 シーメット株式会社 光硬化造形装置
EP2670572B1 (en) * 2011-01-31 2022-09-21 Global Filtration Systems, A DBA of Gulf Filtration Systems Inc. Apparatus for making three-dimensional objects from multiple solidifiable materials
KR101754771B1 (ko) * 2015-07-16 2017-07-07 한국기계연구원 세라믹 3차원 프린팅 장치 및 3차원 프린팅 방법
EP3331686B1 (en) * 2015-12-18 2023-07-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Extraction of digitally printed build material
EP3697595A4 (en) * 2017-10-20 2021-07-28 Formlabs, Inc. TECHNIQUES FOR THE APPLICATION OF LIGHT IN ADDITIVE MANUFACTURING AND ASSOCIATED SYSTEMS AND PROCESSES
CN108454098B (zh) * 2018-02-02 2020-03-17 湖南华曙高科技有限责任公司 光固化成型设备
CN109702854B (zh) * 2019-02-25 2021-04-13 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种3d打印设备的铺平系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1172451A (zh) * 1995-02-01 1998-02-04 3D系统公司 逐个截面形成的三维物体的迅速再涂
CN107521093A (zh) * 2016-06-16 2017-12-29 施乐公司 用于热塑料选择性激光烧结的行式激光成像器
CN106040562A (zh) * 2016-08-09 2016-10-26 东莞市卓越新材料科技有限公司 一种改善铝塑膜表面摩擦系数的方法及其设备
CN206200121U (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 淮阴工学院 一种压实金属粉末的铺粉装置
DE102017003662A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Voxeljet Ag Beschichtungsvorrichtung mit Schieber und Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen
CN208068896U (zh) * 2018-01-10 2018-11-09 南京百川行远激光科技股份有限公司 一种用于光固化快速成型的辅助流平刮刀装置
CN108145975A (zh) * 2018-02-05 2018-06-12 吉林大学 一种三维运动物体的磁场正演系统和方法
CN109894748A (zh) * 2019-02-22 2019-06-18 深圳泰德激光科技有限公司 激光三维飞行打标方法、装置、计算机设备和存储介质
CN109822891A (zh) * 2019-03-13 2019-05-31 无锡摩方精密科技有限公司 一种高精度大幅面立体投影3d打印系统及其打印方法
CN110539482A (zh) * 2019-09-23 2019-12-06 深圳摩方新材科技有限公司 一种高速树脂涂层3d打印系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111873433A (zh) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111873433B (zh) 树脂涂层3d打印方法及系统
CN110539482B (zh) 一种高速树脂涂层3d打印系统
CN109822891B (zh) 一种高精度大幅面立体投影3d打印系统及其打印方法
US20210299952A1 (en) Roller-membrane layering micro stereolithography
JP4787204B2 (ja) 固体イメージングに使用するための材料供給張力・トラッキング装置
US11654617B2 (en) Immersion projection micro stereolithography
EP1719607A1 (en) Method and apparatus for producing bubble-free cross-sections by rapid prototyping
EP1710625A2 (en) Improved edge smoothness with low resolution projected images for use in solid imaging
CN104956672B (zh) 三维对象构造
EP3285992B1 (en) Apparatus and method for forming three-dimensional objects using scanning axis compensation and dynamic offset
US20170291355A1 (en) Apparatus for 3D printing
JPH08297432A (ja) パートおよびサポートを含むプロトタイプの製作装置および方法
US11654619B2 (en) Immersion multi-material projection micro stereolithography with non-stick gas permeable transparent membrane
WO2021114602A1 (zh) 3d打印方法及3d打印系统
US20210138729A1 (en) Method For Generative Building Of Shaped Bodies By Stereolithography
CN111873431B (zh) 多通道3d打印方法及3d打印系统
Mao et al. Multi-material stereolithography using curing-on-demand printheads
JPH08294742A (ja) パートおよびサポートを含むプロトタイプの製作装置および方法
WO2021103503A1 (zh) 树脂涂层3d打印方法及系统
He et al. Three-dimensional printing of large objects with high resolution by scanning lithography
CN218315255U (zh) 一种高精度3d打印机
CN111873432B (zh) 3d打印方法及3d打印系统
WO2021103502A1 (zh) 多通道3d打印方法及3d打印系统
US20230083095A1 (en) 3d printing apparatus of the bottom-up photo-curing type with variable refraction index rotary glass and relative method of use
CN210880911U (zh) 光固化三维成形装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant