CN113211798A - 三维物体打印方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种三维物体打印方法和装置，在打印中断后恢复打印时，确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；根据目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；根据目标接受层对应的打印数据，和待打印切片层对应的打印数据，在目标接受层上施加液体组合物；根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体。这样通过在目标接受层上施加液体组合物，使得已打印的切片层与恢复打印后打印的新的切片层之间的粘接力增强，保证打印的三维物体的成型质量。

Description

三维物体打印方法和装置

技术领域

本申请涉及三维打印技术领域，尤其涉及一种三维物体打印方法和装置。

背景技术

三维物体打印方法主要过程是获取三维物体的数字模型，并对数字模型进行切片分层以及对每个切片层进行数据处理和转换从而得到每个切片层的打印数据，打印装置根据切片层的打印数据进行逐层打印并叠加制造出三维物体。

现有技术中，利用粉末与喷墨打印相结合的技术进行三维物体打印，在打印三维物体多个切片层中的一个切片层时，根据三维物体该一层的打印数据，通过在铺好的粉末材料层上选择性喷射液体组合物形成固化的切片层，继续打印其它切片层，逐层叠加形成三维物体。

但是，在打印过程中可能会遇到突发状况使得打印中断，而再次恢复打印的时间可能较长，使得打印中断时正在打印的切片层已经基本固化，从而导致恢复打印后形成的新的切片层与中断打印前已经固化的切片层之间的粘结力较小，降低了打印的三维物体的成型质量。

发明内容

本申请实施例提供了一种三维物体打印方法和装置，使得已打印的切片层与恢复打印后打印的新的切片层之间的粘接力增强，从而保证了打印的三维物体的成型质量。

第一方面，本申请实施例提供了一种三维物体打印方法，所述三维物体打印方法包括：

确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；

根据所述目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；

根据所述目标接受层对应的打印数据，和所述待打印切片层对应的打印数据，在所述目标接受层上施加液体组合物；

根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上打印所述待打印切片层，形成打印后的三维物体。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层，包括：

根据所述目标切片层对应的打印数据，确定所述目标切片层是否打印完成；

若所述目标切片层打印完成，则所述目标接受层为所述目标切片层，所述待打印切片层包括所述目标切片层的下一个待打印的切片层至最后一个切片层；

若所述目标切片层未打印完成，则所述目标接受层为所述目标切片层的上一个切片层，所述待打印切片层包括所述目标切片层至所述最后一个切片层。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标接受层对应的打印数据，和所述待打印切片层对应的打印数据，在所述目标接受层上施加液体组合物，包括：

根据所述目标接受层对应的打印数据和所述待打印切片层中第一个切片层对应的打印数据，确定所述目标接受层和所述待打印切片层的重叠区域，并获取所述重叠区域的打印数据；

根据所述重叠区域的打印数据在所述目标接受层上施加液体组合物。

在一种可能的实现方式中，根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体，包括：

根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上铺设粉末材料，形成粉末材料层，并在所述粉末材料层上施加液体组合物；

重复执行上述步骤，依次打印所述待打印切片层中的每一个切片层；

所述待打印切片层中的每一个切片层依次叠加，形成所述打印后的三维物体。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在打印设备发生中断操作后，对正在打印的目标切片层进行处理；其中，所述处理包括冷却处理和/或增氧处理。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

为所述粉末材料层提供第一能量，和/或，在所述粉末材料层上施加液体组合物后提供第二能量。

在一种可能的实现方式中，在所述目标接受层上单位体积内施加的液体组合物的量多于在所述粉末材料层上单位体积内施加的液体组合物的量。

在一种可能的实现方式中，所述第一能量包括辐射能和/或热能，所述第二能量包括辐射能和/或热能。

在一种可能的实现方式中，在所述目标接受层上施加的液体组合物至少部分渗透至所述目标接受层。

在一种可能的实现方式中，所述液体组合物至少部分溶解所述粉末材料，和/或，所述液体组合物发生热聚合和/或光聚合反应，和/或，所述液体组合物与所述粉末材料发生聚合反应。

在一种可能的实现方式中，所述在形成三维物体之后，还包括：

对所述形成的三维物体进行热处理。

第二方面，本申请实施例提供了一种三维物体打印装置，所述三维物体打印装置包括：

确定单元，用于确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；

所述确定单元，还用于根据所述目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；

打印单元，用于根据所述目标接受层对应的打印数据，和所述待打印切片层对应的打印数据，在所述目标接受层上施加液体组合物；

打印单元，用于根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上打印所述待打印切片层，形成打印后的三维物体。

在一种可能的实现方式中，所述确定单元，具体用于根据所述目标切片层对应的打印数据，确定所述目标切片层是否打印完成；若所述目标切片层打印完成，则所述目标接受层为所述目标切片层，所述待打印切片层包括所述目标切片层的下一个待打印的切片层至最后一个切片层；若所述目标切片层未打印完成，则所述目标接受层为所述目标切片层的上一个切片层，所述待打印切片层包括所述目标切片层至所述最后一个切片层。

在一种可能的实现方式中，所述确定单元，具体用于根据所述目标接受层对应的打印数据和所述待打印切片层中第一个切片层对应的打印数据，确定所述目标接受层和所述待打印切片层的重叠区域，并获取所述重叠区域的打印数据。

所述打印单元，具体用于根据所述重叠区域的打印数据在所述目标接受层上施加液体组合物。

在一种可能的实现方式中，所述打印单元，具体用于根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上铺设粉末材料，形成粉末材料层，并在所述粉末材料上施加液体组合物；重复执行上述步骤，依次打印所述待打印切片层中的每一个切片层；所述待打印切片层中的每一个切片层依次叠加，形成所述打印后的三维物体。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括处理单元。

所述处理单元，用于在打印设备发生中断操作后，对正在打印的目标切片层进行处理；其中，所述处理包括冷却处理和/或增氧处理。

在一种可能的实现方式中，所述打印单元，还用于为所述粉末材料层提供第一能量，和/或，在所述粉末材料层上施加液体组合物后提供第二能量。

在一种可能的实现方式中，在所述目标接受层上单位体积内施加的液体组合物的量多于在所述粉末材料层上单位体积内施加的液体组合物的量。

在一种可能的实现方式中，所述第一能量包括辐射能和/或热能，所述第二能量包括辐射能和/或热能。

在一种可能的实现方式中，在所述目标接受层上施加的液体组合物至少部分渗透至所述目标接受层。

在一种可能的实现方式中，所述液体组合物至少部分溶解所述粉末材料，和/或，所述液体组合物发生热聚合和/或光聚合反应，和/或，所述液体组合物与所述粉末材料发生聚合反应。

在一种可能的实现方式中，所述处理单元，还用于在形成三维物体之后，对所述形成的三维物体进行热处理。

第三方面，本申请实施例还提供了一种三维物体打印装置，该三维物体打印装置可以包括存储器和处理器；其中，

所述存储器，用于存储计算机程序。

所述处理器，用于读取所述存储器存储的计算机程序，并根据所述存储器中的计算机程序执行上述第一方面任一种可能的实现方式中所述的三维物体打印方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述第一方面任一种可能的实现方式中所述的三维物体打印方法。

第五方面，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面任一种可能的实现方式中所述的三维物体打印方法。

由此可见，本申请实施例提供了一种三维物体打印方法和装置，在打印过程中断后，再次恢复打印时，确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；根据目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；根据目标接受层对应的打印数据，和待打印切片层对应的打印数据，在目标接受层上施加液体组合物；根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体。通过在目标接受层上施加液体组合物，使得已打印的切片层与恢复打印后打印的新的切片层之间的粘接力增强，从而保证了打印的三维物体的成型质量。

附图说明

图1为本申请实施例提供的三维物体打印装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种三维物体打印方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种在目标接受层上打印待打印切片层形成三维物体的方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种三维物体打印中断操作时的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种在目标接受层上施加液体组合物的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种为粉末材料层提供第一能量的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种打印完成的目标切片层的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种打印完待打印切片层的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种三维物体打印装置的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种三维物体打印装置的结构示意图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请的实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。在本申请的文字描述中，字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例提供的技术可以应用于上述三维物体打印的场景中。例如，通过三维物体打印装置打印三维物体。例如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种三维物体打印装置的结构示意图。根据图1所示，三维物体打印装置中包括粉末材料11、铺粉器12、储粉腔13、支撑板14、升降器15、成型平台16、升降机构17、层图案化区域18(图中仅用粉末材料层表示层图案化区域的位置，并未表示出层图案化区域的具体图案)、预热部件19、材料分配器110、能量供应装置111、导轨112、控制器113。其中，铺粉器12、储粉腔13、支撑板14、升降器15共同构成供粉部件，成型平台16、升降机构17共同构成成型腔室。铺粉器12可以为铺粉棍或者刮板，本申请实施例对此不做任何限定。示例的，图1仅以三维打印装置中装有粉末材料11为例进行说明，并不代表打印装置必然包含粉末材料11。

可以理解的是，铺粉器12用于将储粉腔13内的粉末材料11铺设至成型平台16上，升降器15与支撑板14连接，用于带动支撑板14沿竖直方向上升或下降，成型平台16用于承载粉末材料层，预热部件19用于对打印的三维物体进行加热。材料分配器110用于施加液体组合物，通过控制器113控制材料分配器110施加的液体组合物的量。能量供应装置111用于提供能量，预热部件19、材料分配器110和能量供应装置111安装在导轨112上，并可以在导轨112上滑动。其中，铺设在成型平台16上的粉末材料11为整层均匀铺设，与三维物体的形状无关；而材料分配器110在粉末材料层上施加的液体组合物是根据三维物体的形状进行施加的，使得施加的液体组合物在成型平台16上形成层图案化区域18。

示例的，本申请实施例中，能量供应装置111提供的能量可以是辐射能，也可以为热能。该能量供应装置111可以为紫外灯、红外灯、微波发射器、加热丝、加热片、加热板中的至少一种。需要说明的是，可以根据液体组合物和/或粉末材料的种类选择具体的能量供应装置111。若液体组合物和/或粉末材料发生光聚合反应，则能量供应装置111提供辐射能，例如，紫外光辐射，通过紫外光辐射引发液体组合物和/或粉末材料发生光聚合反应；若液体组合物和/或粉末材料发生热聚合反应，则能量供应装置111提供热能，例如，红外灯、微波、加热丝、加热片、加热板，通过热能引发液体组合物和/或粉末材料发生热聚合反应。

在打印三维物体时，需要先获取待打印三维物体的模型，并对模型进行分析处理，得到待打印三维物体的多个切片层以及各个切片层对应的打印数据，从而根据打印数据打印待打印的三维物体。在打印三维物体时，通过控制器113控制铺粉器12在成型平台16铺设粉末材料11，形成粉末材料层，在铺设好的粉末材料层上根据打印数据控制材料分配器110选择性地施加液体组合物，以形成固化的切片层。按照上述步骤继续打印其它的切片层，逐层叠加形成三维物体。

在三维物体的打印过程中可能会遇到突发状况使得打印中断，而再次恢复打印的时间可能较长，使得打印中断时正在打印的切片层已经基本固化，从而导致恢复打印后形成的新的切片层与中断打印前已经固化的切片层之间的粘结力较小，降低了打印的三维物体的成型质量。

为了避免因中断打印时间较长出现已打印的切片层基本固化，而使得的恢复打印后打印的切片层与已打印的切片层之间的粘接力小导致打印的三维物体的成型质量差的问题，可以在恢复打印时，先在已打印的切片层上施加液体组合物，并在施加了液体组合物的已打印切片层上继续打印剩余的切片层，能够增加已打印的切片层与恢复打印后打印的新的切片层之间的粘接力，从而保证了打印的三维物体的成型质量。

基于上述构思，本申请实施例提供了一种三维物体打印方法，在打印过程中断后，再次恢复打印时，确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；根据目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；根据目标接受层对应的打印数据，和待打印切片层对应的打印数据，在目标接受层上施加液体组合物；根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体。其中，目标接受层为已施加完液体组合物的切片层。打印数据为控制打印三维物体的每一个切片层的数据，包括控制铺设粉末材料层、控制施加液体组合物等数据，其与打印的三维物体的形状相关，本申请实施例对此不做具体限定。

由此可见，本申请实施例中，在恢复打印后，通过确定中断打印前已经打印的目标接受层，在目标接受层上施加液体组合物，使得已打印的切片层与恢复打印后打印的新的切片层之间的粘接力增强，从而保证了打印的三维物体的成型质量。

下面，将通过具体的实施例对本申请提供的三维物体打印方法进行详细地说明。可以理解的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2为本申请实施例提供的一种三维物体打印方法的流程示意图。该三维物体打印方法可以由软件和/或硬件装置执行，例如，该硬件装置可以为三维物体打印装置，该软件可以为终端。示例的，请参见图2所示，该三维物体打印方法可以包括：

S201、确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据。

示例的，在打印设备发生中断操作后，为了减缓已打印的切片层上施加的液体组合物固化的速度，可以对正在打印的目标切片层进行处理；其中，处理包括冷却处理和/或增氧处理。可以通过控制器控制打印设备内的抽吸机或者风扇对目标打印层进行冷却处理和/或增氧处理，若设备断电的情况下，可以通过人工使用风扇对目标切片层进行冷却处理和/或增氧处理，具体的可以根据实际情况而定，本申请实施例不做任何限定。

示例的，在打印中断后重新恢复打印时，可以根据控制器的记忆功能确定发生打印操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据，即可以确定正在打印的目标切片层的打印进度。例如，可以确定已铺设完成粉末材料层的目标切片层，或者已施加百分之三十的液体组合物的目标切片层，或者已施加完成液体组合物的目标切片层。

S202、根据目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层。

在根据目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层时，可以根据目标切片层对应的打印数据，确定目标切片层是否打印完成；若目标切片层打印完成，则目标接受层为目标切片层，待打印切片层包括目标切片层的下一个待打印的切片层至最后一个切片层；若目标切片层未打印完成，则目标接受层为目标切片层的上一个切片层，并将目标切片层进行去除处理，待打印切片层包括目标切片层至最后一个切片层。其中，目标切片层打印完成为控制器已经控制施加完成目标切片层的所有液体组合物。

示例的，在对未打印完成的目标切片进行去除处理时，可以为通过控制器控制使用刮刀或者刮板等将未打印完成的目标切片层去除，也可以人工使用刮刀或者刮板等将未打印完成的目标切片层去除，使得露出目标切片层的上一个切片层，此时，目标接受层为目标切片层的上一个切片层。本申请实施例仅以刮刀或者刮板为例进行说明，但并不代表本申请实施例仅局限于此。

在本申请实施例中，根据目标切片层是否打印完成确定目标接受层是否为目标切片层，使得目标接受层始终为已打印完成的切片层，保证打印的三维物体的每一个切片层均为打印完成的切片层，从而提高了打印的三维物体的成型精度。

在确定目标接受层和待打印切片层后，可以执行下述S203：

S203、根据目标接受层对应的打印数据，以及待打印切片层对应的打印数据，在目标接受层上施加液体组合物。

示例的，根据目标接受层对应的打印数据以及三维物体中待打印切片层对应的打印数据，在目标接受层上施加液体组合物时，可以根据目标接受层对应的打印数据和待打印切片层中第一个切片层对应的打印数据，确定目标接受层和待打印切片层的重叠区域，并获取重叠区域的打印数据；根据重叠区域的打印数据在目标接受层上施加液体组合物。可以理解的是，目标接受层和待打印切片层的重叠区域为目标接受层施加液体组合物的区域和待打印切片层中第一个切片层施加液体组合物的区域的重叠区域。例如，根据目标接受层对应的打印数据确定目标接受层施加液体组合物的区域为正方形区域，根据待打印切片层中第一个切片层对应的打印数据确定第一个切片层施加液体组合物的区域为圆形区域，且正方形的边长与圆形的直径相等，则可以确定重叠区域为圆形区域。

在本申请实施例中，通过仅在重叠区域内施加液体组合物，避免施加的液体组合物粘接除待打印切片层中第一个切片层的区域之外的区域，而改变打印的三维物体的外观形状，并且能够增强目标接受层与待打印切片层中第一个切片层之间的粘接力，从而保证了打印的三维物体的成型质量。

可以理解的是，为了进一步增强目标接受层与待打印切片层之间的粘接力，可以使在目标接受层上单位体积内施加的液体组合物的量多于在粉末材料层上单位体积内施加的液体组合物的量。其中，在粉末材料层上单位体积内施加的液体组合物为在打印已打印的切片层或者打印待打印的切片层时，每一个切片层在粉末材料层上单位体积内施加的液体组合物的量。

在本申请实施例中，为了进一步增加目标接受层与待打印切片层中第一个切片层之间的粘接力，可以在目标接受层上施加液体组合物后，等待一定的时间，本申请实施例对于具体等待的时间不做任何限定，使得液体组合物至少部分渗透至目标接受层，例如，等待1分钟时间，使得液体组合物至少60％渗透至目标接受层，本申请实施例对于液体组合物渗透至目标接受层的部分不做具体限定。

在液体组合物至少部分渗透至目标接受层后，可以执行下述S204：

S204、根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体。

在根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层时，可以根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上铺设粉末材料，形成粉末材料层，并在粉末材料层上施加液体组合物；重复执行上述步骤，依次打印待打印切片层中的每一个切片层；待打印切片层中的每一个切片层依次叠加，形成打印后的三维物体。

示例的，在形成粉末材料层后，为了使得待打印切片层和目标接受层之间液体组合物相互渗透，可以为粉末材料层提供第一能量，其中，第一能量的作用是促进液体组合物固化，此外，在为粉末材料层提供第一能量时，还需要考虑粉末材料的熔点温度，避免粉末材料融化。示例的，在为粉末材料层提供第一能量时，可以通过温度监控器实时监测粉末材料层的温度，使得能够根据检测的温度控制提供的第一能量的大小。

示例的，在形成打印后的三维物体后，可以对形成的三维物体进行热处理，以提高打印的三维物体的机械强度。其中，对形成的三维物体进行热处理可以通过打印设备内的预热部件对三维物体进行加热，也可以将三维物体放置于加热炉中进行加热，本申请实施例对于进行热处理的具体方式不做任何限定。

由此可见，本申请实施例提供的三维物体打印方法，在恢复打印后，通过确定中断打印前已经打印的目标接受层，在目标接受层上施加液体组合物，使得已打印的切片层与恢复打印后打印的新的切片层之间的粘接力增强，从而保证了打印的三维物体的成型质量。

基于上述图2所示的实施例，为了便于理解本申请实施例中，如何根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体，下面，将通过图3所示的实施例，详细描述在本申请实施例中，如何根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体。

图3为本申请实施例提供的一种在目标接受层上打印待打印切片层形成三维物体的方法的流程示意图。该在目标接受层上打印形成三维物体的方法可以由三维物体打印装置执行。示例的，请参见图3所示，该在目标接受层上打印待打印切片层形成三维物体的方法可以包括：

S301、根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上铺设粉末材料，形成粉末材料层。

根据待打印切片层对应的打印数据，先打印待打印切片层中的第一个切片层，可以根据第一个切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上铺设粉末材料，形成粉末材料层。

示例的，粉末材料可以为聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)、聚酰胺(PA)、聚酯、聚氨酯(PU)、聚乳酸、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚氟乙烯、氯化聚烯烃、含有羟基的聚乙烯醇(PVA)、纤维素、改性纤维素中的至少一种，可以根据打印的三维物体进行设定，本申请实施例对于粉末材料不做具体限定。此外，粉末材料可以是呈粉末状的材料颗粒，该粉末材料的形状可以是球状、树枝状、片状、盘状、针状和棒状等形状中的一种，本申请实施例对于粉末材料的具体形状不做任何限定。

由于粉末材料的形状和种类不尽相同，因此，粉末材料的平均粒径为1μm～400μm，例如，粉末材料的粒径可以是1μm、5μm、10μm、30μm、50μm、100μm、150μm、20μm、250μm、300μm、350μm或400μm。其中，粉末材料的平均粒径优选为30μm～20μm。粉末材料中的颗粒间隙大概为5nm～1000μm，例如，颗粒间隙可以是5nm、10nm、100nm、250nm、500nm、1μm、5μm、10μm、25μm、50μm、75μm或100μm，本申请实施例对于粉末材料的粒径和颗粒间隙不做具体限定。

可选地，粉末材料层的厚度为10μm～500μm，例如，10μm、25μm、50μm、75μm、100μm、125μm、150μm、200μm、300μm、400μm或500μm。其中，粉末材料层的厚度优选为50μm～150μm，可以理解的是，在选择粉末材料层的厚度时，需要考虑需打印的三维物体的分辨率，以及打印三维物体所花费的时间，根据具体的打印情况进行选择，本申请实施例对此不做任何限定。

示例的，粉末材料中还可以包括添加剂，添加剂包括流动助剂、填料中的至少一种。其中，流动助剂例如，二氧化硅、滑石粉等，可以增强粉末材料的流动性；填料例如，石墨烯、碳纳米管、玻璃纤维、高岭土等，可以提高三维物体的机械强度。在本实施例中不做限制。

本实施例对粉末材料不做限制，粉末材料可不与液体组合物发生聚合反应，粉末材料自身也不发生聚合反应；粉末材料可与液体组合物发生聚合反应或粉末材料自身可发生聚合反应，具体的可根据实际情况进行选择。其中，聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程

本实施例中的粉末材料的熔点或熔融温度可以为60℃～300℃。

在形成粉末材料层后，为了使得待打印切片层和目标接受层之间液体组合物相互渗透，可以为粉末材料层提供第一能量，其中，第一能量的作用是促进液体组合物固化，此外，在为粉末材料层提供第一能量时，还需要考虑粉末材料的熔点温度，避免粉末材料融化。示例的，在为粉末材料层提供第一能量时，可以通过温度监控器实时监测粉末材料层的温度，使得能够根据检测的温度控制提供的第一能量的大小。

S302、在粉末材料层上施加液体组合物。

示例的，在粉末材料层上施加的液体组合物至少部分溶解粉末材料，和/或，液体组合物发生热聚合和/或光聚合反应，和/或，液体组合物与粉末材料发生聚合反应。本申请实施例对液体组合物不做具体限制。

为了能够将施加有液体组合物的粉末材料固化成型，液体组合物可以含有能量吸收剂，能量吸收剂在吸收提供的能量后将能量转化为热能，从而使与其接触的粉末材料熔融成型；或者，液体组合物为光固化材料，液体组合物含有光固化组分，且光固化组分能溶解粉末材料，在提供能量如辐射能照射下光引发剂引发光固化组分发生聚合反应从而将溶解的粉末分子缠结固化成型；或者，液体组合物可以为热固化材料，液体组合物含有热固化组份，在提供能量如热能照射下热引发剂引发热固化组份发生聚合反应，形成的聚合物将粉末材料包裹成型；或者，液体组合物具有与粉末材料反应的活性组分，在提供能量下引发剂引发液体组合物与粉末材料发生聚合反应。

示例的，液体组合物还可以包括助剂，例如，引发剂、流平剂、消泡剂、表面活性剂等常规材料。其中，引发剂例如，光引发剂、自由基引发剂、阴离子引发剂、阳离子引发剂等，主要用于引发液体组合物发生反应，引发剂可以根据液体组合物的种类进行选择，本申请实施例对此不做任何限定。流平剂用于提高液体组合物的流动性以及对粉末材料的润湿性能，同时调整液体组合物的表面张力使其能够正常打印。消泡剂，例如，硅酮消泡剂、聚醚消泡剂、脂肪酸酯消泡剂等，主要用于防止液体组合物起泡；表面活性剂，例如，阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂，主要用于控制液体组合物对粉末材料的润湿性、渗透性和表面张力。

在本申请实施例中，根据三维物体的不同形状，在对粉末材料层施加的液体组合物时，需要根据每一个待打印切片层的打印数据中的表示该切片层的图案的信息选择性的施加液体组合物，使得液体组合物能通过粉末材料层的间隙，快速渗透到粉末材料层内部，并保留部分液体组合物在表层，从而润湿选定区域内的粉末材料的表面。

示例的，液体组合物还可以包括着色剂，当液体组合物中含有着色剂时，可以实现彩色3D物体，着色剂可以是染料或颜料。

在施加液体组合物后，为了加快液体组合物固化成型，可以为施加液体组合物的粉末材料层提供第二能量。其中，第二能量与第一能量可以相同也可以不相同，具体的可根据实际情况进行选择。示例的，提供的第二能量可以是辐射能或者热能，本申请实施例对此不做任何限定。

在施加的液体组合物达到一定的固化效果时，控制打印下一个待打印的切片层。

S303、重复执行上述S301和S302，依次打印待打印切片层中的每一个切片层，形成打印后的三维物体。

由此可见，在本申请实施例中，根据待打印切片层中各个切片层对应的打印数据，打印每一个待打印切片层，多个切片层依次叠加，形成打印后的三维物体，使得在恢复打印后，能够打印形成三维物体，且能够保证形成的三维物体的成型质量。

本申请实施例提供的三维物体打印方法可以由三维物体打印装置实现，下面，将结合图1所示三维物体打印装置对本申请实施例提供的三维物体打印方法进行详细的描述。

图4为本申请实施例提供的一种三维物体打印中断操作时的结构示意图。根据图4所示，打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层正在进行施加液体组合物1的步骤，且目标切片层置于成型腔室的成型平台16上，四周被粉末材料11包裹。根据上述实施例所述的方法，可以确定图4所示的目标切片层未打印完成，因此，在恢复打印后需要控制刮刀或者刮板对目标切片层进行去除处理，即处理已经施加的液体组合物1以及铺设的粉末材料层，直至显露出打印完成的目标切片层的上一个切片层，即施加完液体组合物1的切片层，并将该目标切片层的上一层已打印完成的切片层确定为目标接受层，待打印的切片层为从目标切片层开始至三维物体的最后一个切片层。

在确定目标接受层后，根据目标接受层的打印数据以及目标切片层的打印数据，确定目标接受层和目标切片层分别需要施加液体组合物的区域的重叠区域，并确定重叠区域的打印数据，根据重叠区域的打印数据通过控制器控制材料分配器110在目标接受层上施加液体组合物2，具体的可参见图5所示，图5为本申请实施例提供的一种在目标接受层上施加液体组合物的结构示意图。在图5中，液体组合物2与图4中的液体组合物1相同，但在图5中单位体积内施加的液体组合物2多于打印目标切片层时单位体积内施加的液体组合物1的量，且液体组合物2至少部分渗透至目标接受层中，从而进一步提高目标接受层与待打印切片层之间的粘接力。

在施加液体组合物之后，控制器113根据待打印层的打印数据控制重新打印目标切片层，根据上述实施例所述，在打印目标切片层时，需要在施加的液体组合物后铺设粉末材料形成粉末材料层，并为形成的粉末材料层提供第一能量。图6为本申请实施例提供的一种为粉末材料层提供第一能量的结构示意图。根据图6所示，形成粉末材料层后，通过控制器113控制能量供应装置111为粉末材料层提供第一能量，即提供辐射能或者热能。在提供完第一能量的粉末材料层上施加液体组合物1，以形成目标切片层。示例的，在粉末材料层上施加液体组合物1之后，还可以通过控制器113控制能量供应装置111为施加的液体组合物1提供辐射能或者热能。

在执行完上述操作后，形成目标切片层。图7为本申请实施例提供的一种打印完成的目标切片层的结构示意图。

根据图6和图7所示，在施加完液体组合物1后，需要控制器113控制升降机构17向下驱动，并带动成型平台16向下下降一定距离，并控制升降器15向上驱动，带动支撑板14向上上升一定的距离，使得供粉部件中的铺粉器12能够在形成的目标切片层上铺设粉末，形成粉末材料层，从而打印下一个切片层。其中，成型平台16下降的距离与目标切片层的厚度相同，例如，目标切片层的厚度为100μm，则成型平台16下降的距离为100μm，而支撑板14上升的距离大于或等于目标切片层的厚度，本申请实施例不做具体限定。

在打印完目标切片层之后，继续根据上述实施例所述的方法逐层打印剩余的待打印切片层，从而形成三维物体。图8为本申请实施例提供的一种打印完待打印切片层的结构示意图。根据图8可知，在打印完第N切片层后，即可形成打印的三维物体。在本申请实施例中，在打印剩余的待打印切片层时，每打印一个切片层成型平台16下降的距离等于该打印的切片层的厚度，而支撑板14上升的距离始终大于或等于该打印的切片层的厚度，具体的可根据实际情况进行限定。

示例的，在打印完三维物体之后，可以通过预热部件19对三维物体进行加热处理。

图9为本申请实施例提供的一种三维物体打印装置90的结构示意图，示例的，请参见图9所示，该三维物体打印装置90可以包括：

确定单元901，用于确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；

确定单元901，还用于根据目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；

打印单元902，用于根据目标接受层对应的打印数据，和待打印切片层对应的打印数据，在目标接受层上施加液体组合物；

打印单元902，用于根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体。

可选的，确定单元901，具体用于根据目标切片层对应的打印数据，确定目标切片层是否打印完成；若目标切片层打印完成，则目标接受层为目标切片层，待打印切片层包括目标切片层的下一个待打印的切片层至最后一个切片层；若目标切片层未打印完成，则目标接受层为目标切片层的上一个切片层，待打印切片层包括目标切片层至最后一个切片层。

可选的，确定单元901，具体用于根据目标接受层对应的打印数据和待打印切片层中第一个切片层对应的打印数据，确定目标接受层和待打印切片层的重叠区域，并获取重叠区域的打印数据。

打印单元902，具体用于根据重叠区域的打印数据在目标接受层上施加液体组合物。

可选的，打印单元903，具体用于根据待打印切片层对应的打印数据，在施加液体组合物后的目标接受层上铺设粉末材料，形成粉末材料层，并在粉末材料上施加液体组合物；重复执行上述步骤，依次打印待打印切片层中的每一个切片层；待打印切片层中的每一个切片层依次叠加，形成打印后的三维物体。

可选的，该三维物体打印装置还包括处理单元903。

处理单元903，还用于在打印设备发生中断操作后，对正在打印的目标切片层进行处理；其中，处理包括冷却处理和/或增氧处理。

可选的，打印单元902，还用于为粉末材料层提供第一能量，和/或，在粉末材料层上施加液体组合物后提供第二能量。

可选的，在目标接受层上单位体积内施加的液体组合物的量多于在粉末材料层上单位体积内施加的液体组合物的量。

可选的，第一能量包括辐射能和/或热能，第二能量包括辐射能和/或热能。

可选的，在目标接受层上施加的液体组合物至少部分渗透至目标接受层。

可选的，液体组合物至少部分溶解粉末材料，和/或，液体组合物发生热聚合和/或光聚合反应，和/或，液体组合物与粉末材料发生聚合反应。

可选的，处理单元903，还用于在形成三维物体之后，对形成的三维物体进行热处理。

本申请实施例提供的三维物体打印装置，可以执行上述任一实施例中的三维物体打印方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与三维物体打印方法的实现原理及有益效果类似，可参见三维物体打印方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。

图10为本申请实施例提供的另一种三维物体打印装置100的结构示意图，示例的，请参见图10所示，该三维物体打印装置100可以包括处理器1001和存储器1002；其中，

所述存储器1002，用于存储计算机程序。

所述处理器1001，用于读取所述存储器1002存储的计算机程序，并根据所述存储器1002中的计算机程序执行上述任一实施例中的三维物体打印方法的技术方案。

可选地，存储器1002既可以是独立的，也可以跟处理器1001集成在一起。当存储器1002是独立于处理器1001之外的器件时，三维物体打印装置100还可以包括：总线，用于连接存储器1002和处理器1001。

可选地，本实施例还包括：通信接口，该通信接口可以通过总线与处理器1001连接。处理器1001可以控制通信接口来实现上述三维物体打印装置100的接收和发送的功能。

本申请实施例所示的三维物体打印装置100，可以执行上述任一实施例中的三维物体打印方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与三维物体打印方法的实现原理及有益效果类似，可参见三维物体打印方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述任一实施例中的三维物体打印方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与三维物体打印方法的实现原理及有益效果类似，可参见三维物体打印方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述任一实施例中的三维物体打印方法的技术方案，其实现原理以及有益效果与三维物体打印方法的实现原理及有益效果类似，可参见三维物体打印方法的实现原理及有益效果，此处不再进行赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所展示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元展示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例方法的部分步骤。

应理解的是，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital SignalProcessor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述计算机可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种三维物体打印方法，其特征在于，包括：

确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；

根据所述目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；

根据所述目标接受层对应的打印数据，和所述待打印切片层对应的打印数据，在所述目标接受层上施加液体组合物；

根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上打印所述待打印切片层，形成打印后的三维物体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层，包括：

根据所述目标切片层对应的打印数据，确定所述目标切片层是否打印完成；

若所述目标切片层打印完成，则所述目标接受层为所述目标切片层，所述待打印切片层包括所述目标切片层的下一个待打印的切片层至最后一个切片层；

若所述目标切片层未打印完成，则所述目标接受层为所述目标切片层的上一个切片层，所述待打印切片层包括所述目标切片层至所述最后一个切片层。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标接受层对应的打印数据，和所述待打印切片层对应的打印数据，在所述目标接受层上施加液体组合物，包括：

根据所述目标接受层对应的打印数据和所述待打印切片层中第一个切片层对应的打印数据，确定所述目标接受层和所述待打印切片层的重叠区域，并获取所述重叠区域的打印数据；

根据所述重叠区域的打印数据在所述目标接受层上施加液体组合物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上打印待打印切片层，形成打印后的三维物体，包括：

根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上铺设粉末材料，形成粉末材料层，并在所述粉末材料层上施加液体组合物；

重复执行上述步骤，依次打印所述待打印切片层中的每一个切片层；

所述待打印切片层中的每一个切片层依次叠加，形成所述打印后的三维物体。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在打印设备发生中断操作后，对正在打印的目标切片层进行处理；其中，所述处理包括冷却处理和/或增氧处理。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为所述粉末材料层提供第一能量，和/或，在所述粉末材料层上施加液体组合物后提供第二能量。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标接受层上单位体积内施加的液体组合物的量多于在所述粉末材料层上单位体积内施加的液体组合物的量。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一能量包括辐射能和/或热能，所述第二能量包括辐射能和/或热能。

9.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在所述目标接受层上施加的液体组合物至少部分渗透至所述目标接受层。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述液体组合物至少部分溶解所述粉末材料，和/或，所述液体组合物发生热聚合和/或光聚合反应，和/或，所述液体组合物与所述粉末材料发生聚合反应。

11.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述形成打印后的三维物体，之后还包括：

对所述形成的三维物体进行热处理。

12.一种三维物体的打印装置，其特征在于，所述三维物体的打印装置包括：

确定单元，用于确定打印设备发生中断操作时，正在打印的目标切片层对应的打印数据；

所述确定单元，还用于根据所述目标切片层对应的打印数据，确定目标接受层和三维物体的待打印切片层；

打印单元，用于根据所述目标接受层对应的打印数据，和所述待打印切片层对应的打印数据，在所述目标接受层上施加液体组合物；

打印单元，用于根据所述待打印切片层对应的打印数据，在施加所述液体组合物后的目标接受层上打印所述待打印切片层，形成打印后的三维物体。

13.一种三维物体的打印装置，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于读取所述存储器存储的计算机程序，并根据所述存储器中的计算机程序执行上述权利要求1-11任一项所述的一种三维物体的打印方法。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述权利要求1-11任一项所述的一种三维物体的打印方法。

15.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现上述权利要求1-11任一项所述的一种三维物体的打印方法。

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