CN113020623B

CN113020623B - 一种3d打印成形表面自调节的方法及其装置

Info

Publication number: CN113020623B
Application number: CN202110581575.7A
Authority: CN
Inventors: 车倩颖; 程康康; 李会霞; 朱纪磊; 贺卫卫; 王宇
Original assignee: Xi'an Sailong Metal Materials Co ltd
Current assignee: Xi'an Sailong Additive Technology Co ltd
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2041-05-27
Also published as: CN113020623A

Abstract

本发明是关于一种3D打印成形表面自调节的方法及其装置。该方法可以包括以下步骤：确定待打印部件的分层形状；确定熔化的扫描路径；逐层铺设打印材料；根据所述分层形状和所述扫描路径对当前层的所述打印材料进行熔化；对完成熔化的成形表面进行平整度检测；根据所述平整度检测的检测结果调整下一层进行熔化的热输入。本发明实施例可以根据平整度检测结果使下一层整体或局部区域的能量输入进行调整，从而提高打印部件的成形质量。

Description

一种3D打印成形表面自调节的方法及其装置

技术领域

本发明实施例涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印成形表面自调节的方法及其装置。

背景技术

增材制造是基于“离散+堆积”原理，采用高能热源选区熔化金属粉末，通过逐层堆积方法实现三维零件的制造，适合复杂形状的构件，尤其是内部有复杂异形结构，用传统方法无法制造的复杂构件，具有快速、无模具、近净成形的优点，应用范围广泛。增材制造通过计算机设计数据，在能量源作用下对材料逐层累加来制造金属零件的技术，实现自由制造，大大减少加工工序，缩短加工周期，可以制备出近完全致密、力学性能优异的金属零件。增材制造技术解决了兼顾复杂形状和高性能金属构件快速制造的技术难题，在航空航天、生物医疗、动力能源等领域展现出广阔的应用前景。增材制造过程中，金属材料在能量源作用下经历复杂的热力学行为，反复的加热熔化、冷却凝固的循环过程主要与熔化工艺、铺粉层厚、底板温度等参数紧密相关，适宜的工艺参数可以获得成形质量良好、组织性能优异的成形件。另外，增材制造技术是一种无模具的自由制造技术，在复杂金属零件的制备方面具有独特的优势，但复杂零件截面信息具有复杂性，突变性，成形过程中可能存在温度场分布不均匀，局部热量积聚造成零件翘曲、变形。要想获得复杂零件的高成形质量，提高每一层的成形质量显得尤为重要。成形过程受多因素控制，其中熔化工艺对于获得光滑平整的表面质量起决定性作用，基于增材制造逐层堆积的原理，每层熔化表面的平整度对下一层材料的堆积乃至整个成形件的质量有重要影响，另外增材制造是在真空环境中成形，成形过程中无法直接检测表面平整度，只能在成形后对零件形状尺寸进行离线检测，导致检测的实时性较差，易产生大量不合格品，增加成本，或者是在成形过程中通过肉眼观察熔化后的表面质量，手动调整熔化工艺，这种方法的弊端是肉眼观察不准确且及时性差，等到表面熔化质量有明显的变化才可能被观察到，再进行工艺的调整，延误最佳调整时机，导致难以调整或打印失败。

相关技术中，有提出了一种基于视觉技术的熔池监控方法，主要涉及电弧熔丝增材制造，通过设置相机和红外激光光源，在每个监测点采集熔池图像，处理后获得熔池尺寸，根据每个监测点处的基准数据，实时调整增材制造路径，提高制造质量。有一种激光诱导式增材制造缺陷监测装置，包括固定支撑装置、延时发生器、反射聚光检测模块等，通过激光诱导击穿光谱分析采集样品信息，数据处理系统分析结果确定样品质量，通过调节检测器位置可实现多点检测对比，检测速度快。有一种增材制造的缺陷检测装置及缺陷检测系统，通过控制机构接收检测机构反馈的检测信号，实现对增材制件的缺陷检测，检测实时性好，精度较高，并避免了制件的表面盲区，有利于提高成品质量。还有一种高能束粉床打印增材制造零件变形实时测量装置及方法，通过在打印基板底板粘贴温度补偿应变片，使基板悬空，打印时应变片受基板底板变形伸长或压缩产生信号，实时测量零件的变形行为，此方法反应灵敏，实现打印过程的实时监控，提高质量监控水平。

关于上述技术方案，发明人发现至少存在如下一些技术问题：

目前增材制造检测主要涉及熔池尺寸的监测和制造过程中缺陷检测装置，而成形过程中零件的表面质量决定着零件的整体质量及打印是否成功，为了实时监测熔化后的表面质量，有必要设计一种表面平整度监测系统，及时的调整工艺，获得高质量的成形件。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印成形表面自调节的方法及其装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种3D打印成形表面自调节的方法，包括：

确定待打印部件的分层形状；

确定熔化的区域和扫描路径；

逐层铺设打印材料；

根据所述分层形状和所述扫描路径对当前层的所述打印材料进行熔化；

对完成熔化的成形表面进行平整度检测；

根据所述平整度检测的检测结果调整下一层进行熔化的热输入。

本发明中，将每一层的熔化区域分成至少一个分区，在对所述分区的所述打印材料完成熔化后的预定时间内对所述分区进行所述平整度检测。

本发明中，当检测到所述成形表面的平整度发生变化时，根据所检测的情况按照对应的预设方案调整对应区域的热输入。

本发明中，当检测到所述成形表面发生翘曲时，若设置有外轮廓工艺时，则减少外轮廓的熔化能量，若未设置有外轮廓工艺时，则减少所述热输入。

本发明中，当检测到所述成形表面存在内凹和凸起时，若内凹占比更多则减少所述热输入，若凸起占比更多则增加所述热输入。

本发明中，当检测到在已完成熔化的所述成形表面存在突出的未完全融化的所述打印材料，则增加所述热输入。

本发明中，当检测到在已完成熔化的所述成形表面出现水波纹，则减少所述热输入。

本发明中，当检测到平整度检测结果为所需增加或减少的所述热输入超出预设的范围时，则停止打印。

本发明中，根据所述检测结果选择调整所述成形表面的整体的热输入，或选择调整所述成形表面的局部的热输入。

根据本发明的第二方面，提供一种使用上述任一项方法的3D打印装置，包括：

至少一个高能束，所述高能束用于根据热输入对所述打印材料进行熔化；

至少一个平整度扫描仪，所述平整度扫描仪用于对完成熔化的所述成形表面进行所述平整度检测；

成形平台，所述成形平台用于逐层铺设打印材料；

成形基板，所述成形基板用于沉积所述打印材料；以及

信息处理装置，所述信息处理装置用于确定待打印部件的分层形状，并根据确定熔化的扫描路径控制所述高能束和所述平整度扫描仪的运行，及处理平整度检测结果控制所述高能束的热输入。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明中，通过上述方法及装置，根据平整度检测结果对下一层对应分区的整体或局部区域的熔化能量的输入进行调整，从而提高打印部件每一层的成形表面的成形质量。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明示例性实施例中打印方法流程示意图；

图2示出本发明示例性实施例中外轮廓和内部区域熔化路径规划示意图；

图3示出本发明示例性实施例中平整度检查的控制流程示意图；

图4示出本发明示例性实施例中检测到的表面平整度示意图；

图5示出本发明示例性实施例中检测到的表面平整度示意图；

图6示出本发明示例性实施例中检测到的表面平整度示意图；

图7示出本发明示例性实施例中检测到的表面平整度示意图；

图8示出本发明示例性实施例中打印装置结构示意图；

图9示出本发明示例性实施例中单个高能束平整度检测示意图；

图10示出本发明示例性实施例中多个高能束平整度检测示意图。

附图标记：成形表面100、外轮廓110、水波纹120、凸起130、内凹140、内部区域150、高能束200、平整度扫描仪300、成形平台400、打印材料500、成形基板600。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本示例实施方式中首先提供了一种3D打印成形表面自调节的方法，参考图1所示，该3D打印方法可以包括以下步骤：

步骤S101确定待打印部件的分层形状；

步骤S102确定熔化的区域和扫描路径；

步骤S103逐层铺设打印材料500；

步骤S104根据分层形状和扫描路径对当前层的打印材料500进行熔化；

步骤S105对完成熔化的成形表面100进行平整度检测；

步骤S106根据平整度检测的检测结果调整下一层进行熔化的热输入；

需要理解的是，熔化的热输入为进行熔化所需的能量，其计算方式可以采用能量密度来表示，具体的，参考图2所示，计算公式可以为：Ev=UI/v×d×h，其中，U为电源电压KV，I为熔化电流mA，v为熔化速度mm/s，d为铺粉层厚mm，h为扫描间距mm。因此，可以通过改变熔化电流或熔化速度等来调整下一层所需的热输入。优选地，热输入计算公式中电源电压为60KV，电子束扫描间距为0.6mm~1.2mm，铺粉层厚为0.03~0.1mm，若扫描间距和铺粉层厚保持不变时，热输入仅与熔化电流和熔化速度有关。另外，铺粉层厚与待打印部件分层形状的高度相一致，也就是说，切片厚度与铺粉层厚一致。

另外，打印材料500可以为不同的金属材料，且可以为可3D打印的金属粉末材料。具体的，针对不同的金属材料，钛合金材料的外轮廓110热输入为160~200 J/mm³；内部区域150的热输入18~50 J/mm³；锆铌合金的外轮廓110和内部区域150的热输入分别为8~29 J/mm³和12.8~51.7J/mm³；钛铝合金的外轮廓110和内部区域150的热输入分别为32.1~73.6 J/mm³和15.5~30.7J/mm³。

另外，待打印部件的分层形状确定，可以建立不同金属材料的成形工艺窗口，输入至计算机内，并对建立的模型进行切层。并可以设置打印的路径规划参数，还可以设置平整度检测的扫描区域。

另外，在铺设第一层打印材料500后，可以先对第一层打印材料500进行预热，再按照待打印部件的分层形状进行当前层的选区熔化成形。待打印部件的分层形状可以包括待打印部件的分层截面信息。而根据分层形状和扫描路径对当前层的打印材料500进行熔化就是根据待打印部件的分层截面信息进行熔化并形成待打印部件当前的沉积形状，且当前的沉积形状的上表面就是完成熔化的成形表面。

还需要理解的是，参考图3所示，根据待打印部件的分层形状，逐层的对每一层都会进行铺粉、熔化、平整度检测完成后，根据层厚铺设下一层打印材料500，继续熔化和检测，循环此过程直至整个打印部件完成，最终获得成形质量优异的打印部件。

通过上述方法，根据平整度检测结果对下一层对应分区的整体或局部区域的熔化能量的输入进行调整，从而提高打印部件每一层的成形表面的成形质量。

下面，将参考图1至图7对本示例实施方式中的上述方法进行更详细的说明。

可选的，在一些实施例中，将每一层的熔化区域分成至少一个分区，在对分区的打印材料500完成熔化后的预定时间内对分区进行平整度检测。需要理解的是，当进行3D打印时，将每一层的熔化区域分成至少一个分区，且每个分区内可以打印1个或多个待打印部件。另外，该预定时间可以设定为0.1s，也就是说当完成对分区的熔化后，在0.1s的时间内就开始对该分区进行平整度检测。该预定时间也可以设定为0s，使分区的熔化完成后，立刻对该分区进行平整度检测。通过这种方法，一方面可以对完成熔化的分区及时进行平整度检测，从而避免因为平整度检测延长时间而使成形表面100降温过快。另一方面，当对分区进行平整度检测，可以同时对下一个分区进行熔化，从而提高整体的运行效率。

在一些实施例中，当检测到成形表面100的平整度发生变化时，根据所检测的情况按照对应的预设方案调整对应区域的热输入。需要理解的是，根据打印装置在打印过程中成形表面100可能出现的不同质量问题，对应的给出具体的解决方案，并其作为预定方案进行存储。

可选的，在一些实施例中，参考图4所示，当检测到成形表面100发生翘曲时，若设置有外轮廓工艺时，则减少外轮廓110的熔化能量，若未设置有外轮廓工艺时，则减少熔化热输入。需要理解的是，过高的翘曲高度会影响铺设下一层的打印材料500，例如，会影响刮刀进行铺粉，甚至损坏刮刀，无法铺粉，从而导致打印失败。因此，当成形表面100外轮廓110发生翘曲时，可以通过降低外轮廓110热输入减少热量集中，缓解外轮廓110翘曲现象。具体的，针对不同形状的待打印部件可以分为设置外轮廓110工艺和未设置外轮廓工艺两种，若设置外轮廓工艺时，熔化后外轮廓110翘曲高度h₀≥铺粉层厚×2时，表示外轮廓110能量输入较高，应减少外轮廓110热输入（5~10J/mm³），防止外轮廓110翘曲导致不均匀铺粉，使熔化后零件翘曲现象更加严重；若未设置外轮廓工艺，出现翘曲情况时，则是由于熔化热输入太高导致过熔，需要降低熔化热输入（5~10J/mm³），从而改善翘曲情况。

可选的，在一些实施例中，参考图7所示，当检测到成形表面100存在内凹140和凸起130时，若内凹140占比更多则减少热输入，若凸起130占比更多则增加热输入。需要理解的是，成形表面100为已打印部件的上表面，当上表面出现内凹140和凸起130组合的不平整现象时，通过计算并根据内凹140和凸起130所占的比例进行热输入调整，若内凹140占比较大，则减少热输入（5~10J/mm³），反之增加热输入（8~12J/mm³）。

可选的，在一些实施例中，参考图5所示，当检测到在已完成熔化的成形表面100存在突出的未完全融化的打印材料500，则增加热输入。需要理解的是，已完成熔化的区域可能由于熔化能量的不足，而存在未熔化的打印材料500。而熔化的打印材料500会降低高度，从而会和未熔化的打印材料500存在落差，使未熔化的打印材料500更加突出。具体的，打印材料500可以为粉末颗粒，通过平整度检测熔化后的打印部件的上表面，当存在未熔化粉末颗粒的高度h₁≥铺粉层厚×2时，表示热输入不足，无法充分熔化粉末颗粒，应适当增加熔化热输入（8~12J/mm³），确保粉末完全熔化。

可选的，在一些实施例中，参考图6所示，当检测到在已完成熔化的成形表面100出现水波纹120，则减少热输入。需要理解的是，在已完成熔化的区域可能由于内部区域150过热导致过熔，从而在已完成熔化的区域表面出现凸起的水波纹120，因此需适当减小热输入。具体的，当通过平整度检测发现已完成熔化的区域上表面出现“水波纹120”，波纹高度≥铺粉层厚×2时，应降低熔化热输入5~8J/mm³，缓解表面过熔现象。

可选的，在一些实施例中，当检测到平整度检测结果为所需增加或减少的热输入超出预设的范围时，则停止打印。需要理解的是，当进行平整度检测时，会根据检测结果调整熔化能量的大小，因此，可以根据检测到的内凹或突出的高度大小来判断需要调整熔化能量的大小。具体的，可以设定熔化能量的调节范围为±30J/mm³，若表面平整度的落差较大而超出了此调节范围时，停止打印，系统自动进入停机状态。

可选的，在一些实施例中，根据所述检测结果选择调整成形表面100的整体的热输入，或选择调整成形表面100的局部的热输入。需要理解的是，根据平整度检测的不同情况进行熔化能量调整时，也可以分为宏观调整和微观调整两种，宏观调整是针对每个分区的截面熔化能量的调整，微观则只是针对待打印部件的成形表面不平整区域进行局部调整，具体的，可以通过平整度检测对检测结果进行分析，若成形表面100的局部区域存在质量问题，就仅需调整成形表面100的局部的热输入。例如，成形表面100存在局部突出的现象，可以仅针对该局部区域增加热输入，从而改善成形表面100的质量。

本示例实施方式中还提供了使用上述方法的打印装置。参考图8中所示，该打印装置可以包括：

至少一个高能束200，高能束200用于根据热输入对打印材料500进行熔化；

至少一个平整度扫描仪300，平整度扫描仪300用于对完成熔化的成形表面100进行平整度检测；

成形平台400，成形平台400用于逐层铺设打印材料500；

成形基板600，成形基板600用于沉积打印材料500；以及

信息处理装置，信息处理装置用于确定待打印部件的分层形状，并根据确定熔化的扫描路径控制高能束200和平整度扫描仪300的运行，及处理平整度检测结果控制高能束200的热输入。

需要理解的是，根据不同金属材料设计不同的成形工艺窗口，并输入到信息处理装置，并在信息处理装置内对建立的模型进行切层，设置路径规划参数，并将打印信息导入打印装置中。同时设置表面平整度扫描仪300每层的扫描区域，导入信息处理装置内。具体的，可以选择钛合金、锆合金、钛铝合金等金属粉末的分类来进行高能束200选区熔化成形。信息处理装置可以为计算机，信息处理装置对平整度扫描仪300运行的控制可以包括确定平整度扫描仪开始扫描检测的时间，并将扫描检测得到的结果转变为热输入调整信号，从而调整高能束200的热输入。

另外，参考图3所示，在信息处理装置内可以设置有信息处理系统，通过信息处理系统将采集的平整度信息进行处理转变为工艺调整信号，对下一层截面选区熔化工艺中的热输入进行自动调节，调节范围应处于热输入窗口内，从而实现零件打印表面优化功能。

还需要理解的是，参考图8中所示，平整度扫描仪300可以为非接触型表面扫描仪。具体的，可以采用激光表面扫描仪或红外表面扫描仪等。通过夹具组件固定在成形室上方位置，使平整度扫描仪300的扫描方向与成形平台400形成角度30~45°，平整度扫描仪300的光束穿过隔热罩上方的开口对熔化后区域的表面质量进行扫描，并获取检查结果的信息。

另外，根据扫描仪检测的不同情况进行热输入调整时，分为宏观调整和微观调整两种，宏观调整是针对当前层每个分区整个截面热输入的调整，微观则只是针对检测到的表面不平整区域进行局部调整，通过扫描仪将检测到的数据传输到信息处理装置，信息处理装置判断并识别出不同截面不同位置，进行标定，反馈出工艺调整信号进行相应区域的热输入调整。另外，采用表面平整度扫描仪300对完成的熔化截面进行平整度扫描，采集表面平整度信息，根据设置的能量源数量及平整度扫描仪300探头数量，每完成一个或多个截面的熔化，平整度扫描仪300开始进行熔化区域表面平整度的检测，这种方法可节约时间，防止扫描时间过长带来的降温过快，导致打印失败。

还需要理解的是，打印装置还可以包括成型室、成型仓、粉料仓、成形基板600、刮粉片等打印装置通常存在的组件。其中，成形平台400在成形仓的最上面，通过刮粉片在成形平台400上铺覆一层金属粉末并进行打印。其中，成形基板600的材质可以采用不锈钢或钼底板。

还需要理解的是，参考图9和图10所示，平整度扫描仪300与高能束200的数量一致。需要理解的是，平整度扫描仪300与高能束200的数量可以都为单个，采用单一能量源进行不同截面的扫描熔化，在第一个截面熔化完成后，平整度扫描仪300即进行表面熔化质量的检测，以此类推，每完成一个熔化截面，则进行相应熔化区域的表面平整度检测（图9）。平整度扫描仪300与高能束200的数量可以都为多个，采用多能量源同时进行不同截面的扫描熔化，同时设置多个平整度扫描仪300同步进行表面熔化质量的检测（图10），这样可提高效率，节省时间。

另外，平整度扫描仪300与高能束200的数量也可以不一致。比如当高能束200的数量为多个的时候，平整度扫描仪300的数量为一个。或者当平整度扫描仪300的数量为多个的时候，高能束200的数量为一个。

还需要理解的是，参考图8中所示，平整度扫描仪300的最大扫描区域大于成形基板600的面积。需要理解的是，根据成形基板600的面积确定进行熔化的成形区域，具体熔化扫描区域小于成形基板600的面积。平整度扫描仪300扫描范围可以不小于120mm×120mm，扫描精度为1～2μm，根据扫描面不同粗糙度及不平整位置进行热输入优化。

通过上述实施方式中的装置，一方面，通过熔化完成后采用平整度扫描仪，对当前层截面进行扫描，并进行熔化工艺调节，可实现零件加工的无人操作化，提高了产品质量。另一方面，利用表面平整度扫描仪采集熔化后表面信息，反馈至信息处理装置，信息处理装置将其转变为工艺调整信号，对下层熔化工艺进行调节，可以极大减少人为操作产生的误差，提高金属零件的成形品质。

需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims

1.一种3D打印成形表面自调节的方法，其特征在于，包括：

确定待打印部件的分层形状；

确定熔化的区域和扫描路径；

逐层铺设打印材料；

对完成熔化的成形表面进行平整度检测；

根据所述平整度检测的检测结果调整下一层进行熔化的热输入；

其中，将每一层的所述熔化区域分成多个分区，在对所述分区的所述打印材料完成熔化后的预定时间内对所述分区进行所述平整度检测，当对所述分区进行所述平整度检测时，同时对下一个分区进行熔化；

其中，所述平整度检测通过激光表面扫描仪或红外表面扫描仪获取所述成形表面的表面高度信息，根据检测到的表面高度的大小来判断需要调整熔化热输入的大小；

所述方法还包括下述特征中的一者：

当检测到所述成形表面发生翘曲时，若设置有外轮廓工艺时，熔化后外轮廓翘曲高度≥铺粉层厚×2时，减少外轮廓热输入，若未设置有外轮廓工艺时，则减少所述热输入；

当检测到在已完成熔化的所述成形表面存在突出的未完全熔化的所述打印材料，未熔化粉末颗粒的高度≥铺粉层厚×2时，则增加所述热输入；

当通过平整度检测发现已完成熔化的区域上表面出现水波纹，波纹高度≥铺粉层厚×2时，降低熔化热输入。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当检测到所述成形表面的平整度发生变化时，根据所检测的情况按照对应的预设方案调整对应区域的热输入。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当检测到所述成形表面存在内凹和凸起时，若内凹占比更多则减少所述热输入，若凸起占比更多则增加所述热输入。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当检测到平整度检测结果为所需增加或减少的所述热输入超出预设的范围时，则停止打印。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述检测结果选择调整所述成形表面的整体的热输入，或选择调整所述成形表面的局部的热输入。

6.一种使用上述权利要求1-5任一项所述方法的3D打印装置，其特征在于，包括：

成形平台，所述成形平台用于逐层铺设打印材料；

成形基板，所述成形基板用于沉积所述打印材料；以及

信息处理装置，所述信息处理装置用于确定待打印部件的分层形状，并根据确定熔化的扫描路径控制所述高能束和所述平整度扫描仪的运行，及处理平整度检测结果控制所述高能束的热输入；

其中，所述平整度扫描仪采用激光表面扫描仪或红外表面扫描仪。