CN113386346A - 气压控制方法及气压控制装置 - Google Patents

Abstract

一种气压控制方法及气压控制装置，该气压控制方法包括：控制气路切换装置以确定预设方向；控制气压源工作，驱动气体沿预设方向在目标空间与气压源之间流动。该气压控制方法可以向目标空间提供正压或者负压，可使目标空间中的气压根据需求而变化，用于3D打印工艺时可以解决离型膜下凹和上凸或发生形变的问题，提高3D打印质量和打印成功率。

Description

气压控制方法及气压控制装置

技术领域

本公开的实施例涉及一种气压控制方法及气压控制装置。

背景技术

数字光处理(Digital Light Procession，DLP)模式的3D打印技术是用液体材料进行3D打印的一种增材制造技术。一种打印技术采用至下而上的投光方式，即，光源位于料槽(液体容器)的底部，固化反应发生在料槽的底部。固化每一层时，通过控制成型平台向上运动和光源的开关，可以实现不同的打印模式。

发明内容

本公开至少一实施例提供一种气压控制方法，包括：控制气路切换装置以确定预设方向；控制气压源工作，驱动气体沿所述预设方向在目标空间与所述气压源之间流动。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述预设方向为由所述气压源流向所述目标空间，或者，所述预设方向为由所述目标空间流向所述气压源。

例如，本公开一实施例提供的方法还包括：利用气压传感器检测所述目标空间中的气压，得到气压检测结果；根据所述气压检测结果，调整所述气压源的运行参数。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述运行参数包括转速设置值。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，根据所述气压检测结果，调整所述气压源的运行参数，包括：判断所述气压检测结果与预设气压值的差值是否在预设范围内；若所述差值不在所述预设范围内，调整所述气压源的运行参数，以改变所述差值，直至所述差值在所述预设范围内。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述预设气压值与标准大气压的差值的绝对值不大于10Kpa，例如可以为0～0.01KPa或0.01KPa～0.1Kpa或0.1KPa～10Kpa或0.1KPa～5Kpa。

例如，本公开一实施例提供的方法还包括：获取所述气压源的转速反馈值；根据所述气压源的转速反馈值，调整所述气压源的转速设置值。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，当所述预设方向为由所述气压源流向所述目标空间时，所述气压源向所述目标空间提供正压，当所述预设方向为由所述目标空间流向所述气压源时，所述气压源向所述目标空间提供负压。

例如，本公开一实施例提供的方法还包括：控制所述气路切换装置使得所述预设方向在从所述气压源到所述目标空间以及从所述目标空间到所述气压源之间切换。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述预设方向的切换根据包括所述目标空间的设备运转时所在工艺阶段而进行。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述包括所述目标空间的设备为3D打印设备。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述方法应用于利用3D打印设备进行3D打印的工艺中，所述3D打印设备包括料槽组件，所述料槽组件包括离型膜和透明支撑板，所述离型膜与所述透明支撑板之间形成所述目标空间。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，在3D打印的光照固化阶段开始之前和/或同时，通过控制所述目标空间的气压，使所述离型膜处于第一状态，以所述离型膜的平直张紧状态为基准，处于所述第一状态的所述离型膜产生的形变量的绝对值不大于0.5mm。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，在3D打印的光照固化阶段结束之后，通过控制所述目标空间的气压，使得所述离型膜向所述透明支撑板的方向发生形变，以处于所述第一状态的所述离型膜为基准，使得所述离型膜向所述透明支撑板的方向发生的最大变形位置处的形变量大于0.1mm。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，在3D打印的光照固化阶段开始之前和/或同时，通过控制所述目标空间的气压，使得所述离型膜与所述透明支撑板之间的间隔大小为0.05mm～0.5mm，且流向所述目标空间的气体为含氧量为15体积％～100体积％的气体，以及所述离型膜为透氧膜。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，在3D打印的光照固化阶段结束之后，通过控制所述目标空间的气压，使得在所述离型膜的最大变形处所述离型膜与所述透明支撑板之间的间隔大小为0～0.05mm。

需要注意的是，离型膜和透明支撑板之间的间隔是指在垂直于成型平台成型表面的方向上，例如，竖直方向上，二者对应的点之间的距离。

本公开至少一实施例提供一种用于实现本公开任一实施例所述的气压控制方法的气压控制装置，其中，所述气压控制装置分别与所述气路切换装置和所述气压源电连接，所述气压控制装置包括：驱动电路，配置为向所述气压源提供第一控制信号，以控制所述气压源工作；处理电路，配置为向所述驱动电路提供第二控制信号以控制所述驱动电路输出的所述第一控制信号，并且向所述气路切换装置提供第三控制信号以确定所述预设方向。

例如，在本公开一实施例提供的气压控制装置中，所述气压控制装置还与气压传感器电连接，所述处理电路还配置为接收所述气压传感器的气压检测信号以得到气压检测结果。

例如，在本公开一实施例提供的气压控制装置中，所述处理电路还配置为接收所述气压源的转速反馈信号以得到转速反馈值。

例如，本公开一实施例提供的气压控制装置还包括电压转换电路，其中，所述电压转换电路与所述驱动电路电连接，所述电压转换电路配置为将接收到的第一电压转换为第二电压，并将所述第二电压提供给所述驱动电路，所述第一电压大于所述第二电压。

例如，在本公开一实施例提供的气压控制装置中，所述处理电路包括单片机、现场可编程逻辑门阵列或复杂可编程逻辑器件。

例如，在本公开一实施例提供的气压控制装置中，所述驱动电路包括电机驱动芯片。

例如，在本公开一实施例提供的气压控制装置中，所述电压转换电路包括非隔离电源芯片。

例如，本公开一实施例提供的气压控制装置还包括电源，其中，所述电源配置为向所述电压转换电路、所述气压源和所述气压传感器提供所述第一电压。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1A为一种可用于实施本公开至少一个实施例提供的气压控制方法的3D打印气压供给系统的示意图；

图1B为另一种可用于实施本公开至少一个实施例提供的气压控制方法的3D打印气压供给系统的示意图；

图1C为本公开至少一个实施例提供的3D打印气压供给系统中的料槽组件的分解示意图；

图1D为图1C所示的料槽的平面结构示意图；

图2为本公开至少一实施例提供的一种气压控制方法的流程示意图；

图3为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制方法的流程示意图；

图4为图3所示的方法中步骤S40的流程示意图；

图5为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制方法的流程示意图；

图6为本公开至少一实施例提供的一种气压控制方法的操作流程图；

图7为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制方法的操作流程图；

图8为本公开至少一实施例提供的一种气压控制装置的示意框图；

图9为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制装置的示意框图；以及

图10为本公开至少一实施例提供的一种气压控制装置的电路图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

采用至下而上的数字光处理(Digital Light Procession，DLP)模式的3D打印设备包括成型平台、升降装置、料槽组件以及光固化装置(如包括光机)等结构。成型平台与料槽组件的离型膜之间形成三维成型空间。液体3D打印材料放置在料槽组件中，光机位于离型膜远离成型平台的一侧以对料槽组件底部进行光辐射，升降装置驱动成型平台上升使打印件逐层固化成型。

在3D打印过程中，成型平台需要浸入料槽组件中的液体3D打印材料，然后通过光机使离型膜与成型平台之间的材料光固化，以将固化的材料形成在成型平台上，即形成一层固化层，之后，成型平台需要上升一定的高度，以便于形成下一固化层。在成型平台上升时，在成型平台上形成的固化层需要与离型膜分离。

离型膜是应用在3D打印领域中具有透光性能的膜，由具有氧阻聚特性或/和具有防粘特性的材料制成或组成。本公开中，离型膜可以是透氧膜，也可以是非透氧膜或阻氧膜。

例如，离型膜由微孔透氧阻液材料形成，利用离型膜的透氧性和液体原料的氧阻聚特性，离型膜表面可以生成一层极薄的氧阻聚死区，该氧阻聚死区内不会形成固化材料，因此可以将已形成在成型平台上的固化层与离型膜相隔离，从而实现离型膜与固化层不粘接且容易脱离的效果。例如，可以依靠常压环境中的空气或特定压强环境中的含氧气体/含氧流体在离型膜中渗透来实现氧阻聚死区。

例如，离型膜可以是非透氧膜或阻氧膜，可以用来在3D打印过程中(具体为每层固化层打印结束后)通过发生形变来使得固化层与离型膜相分离(具体地，在离型膜发生形变时迫使离型膜与固化层(即打印模型)粘结部分从边缘向中心区域逐步分离，进而使得固化层逐步与离型膜脱离并使3D打印材料在压力作用下，自动流动、逐步填充至固化层与离型膜之间的区域)。这样可以不使用价格和成本昂贵的透氧离型膜，大幅降低打印成本。

在一些情况下，由于离型膜本身比较柔软，在液体3D打印材料倒入料槽组件后，因液体3D打印材料的重力作用使离型膜产生下凹现象。离型膜下凹过大时会导致打印件无法成型。此外，在成型平台上升时，打印件与离型膜之间仍存在的较小的粘结力，因此在打印件的带动下离型膜会存在上凸的问题，会使打印件和离型膜不易脱离。

例如，可以在离型膜底部增加透明支撑板，以支撑离型膜，防止离型膜下凹过大。但是，在一些情况下，例如在离型膜为透氧膜的情况下，离型膜与透明支撑板会发生局部贴合，此时，贴合部分的离型膜不与空气等含氧流体接触，导致贴合部分的离型膜的透氧量不足，从而影响离型膜表面氧阻聚死区的形成，进而影响形成在成型平台上的固化层与离型膜的分离。或者在一些情况下，在打印时，离型膜下凹，离型膜与成型平台的成型表面之间的打印材料的厚度不均一，还会导致形成的聚合层厚度不均一，不利于控制形成的聚合层的形状，而且下凹过大，则无法进行固化。

本领域技术人员应该理解的是，透明支撑板能够透光，即能够透过光机辐射的光。

本公开至少一个实施例提供一种气压控制方法及气压控制装置，该气压控制方法可以向目标空间提供正压或者负压，可使目标空间中的气压根据需求而变化，用于3D打印气压供给系统时可以控制料槽组件中离型膜与透明支撑板之间的间隔，从而解决了离型膜下凹和上凸的问题，一些实施例提供的气压控制方法还能够控制离型膜上氧阻聚死区的形成，进而提高3D打印质量和打印成功率。另一些实施例提供的气压控制方法还能够使离型膜发生形变(如向远离成型平台的方向发生形变)，使得聚合层或固化层与离型膜由接触面的外围向中心逐步分离，同时，打印材料沿分离缝隙逐步填充，有助于打印模型的脱模以及打印材料的回流，进而可提高3D打印效率和3D打印质量。

下面，将参考附图详细地说明本公开的实施例。应当注意的是，不同的附图中相同的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。

本公开至少一个实施例提供一种气压控制方法，该气压控制方法包括：控制气路切换装置以确定预设方向；控制气压源工作，驱动气体沿预设方向在目标空间与气压源之间流动。

图1A为一种可用于实施本公开至少一个实施例提供的气压控制方法的3D打印气压供给系统的示意图。如图1A所示，本公开实施例提供的气压控制方法可以应用于利用3D打印设备进行3D打印的工艺中，该3D打印设备例如为3D打印气压供给系统100，该3D打印气压供给系统100包括料槽组件10和气压供给装置20。

如图1C所示，料槽组件10包括料槽1、离型膜2和透明支撑板3。透明支撑板3位于离型膜2的下方，且设置有第一透气孔610和第二透气孔611。例如，离型膜2与透明支撑板3之间形成目标空间(后文将对目标空间进行详细说明)。例如，离型膜2与透明支撑板3的间隔可以为大于0且小于等于5mm，甚至更大，也可以为大于0且小于等于0.5mm或者为大于0且小于等于0.05mm或者为0.05mm～0.5mm。需要说明的是，上述数值范围仅为示例性的，而非限制性的，离型膜2与透明支撑板3的间距也可根据实际需求而确定为任意的数值，本公开的实施例对此不作限制。

需要注意的是，离型膜和透明支撑板之间的间距(或间隔)是指在垂直于成型平台成型表面的方向上，例如，竖直方向上，二者对应的点之间的距离。

例如，料槽1包括环形框架110，该环形框架围成彼此相对的第一开口101和第二开口102。例如，在一些示例中，第一开口为图1A、1C中料槽1上端的开口，第二开口为图1A、图1C中料槽1下端的开口。例如，离型膜2设置在环形框架的第二开口侧且延伸至第二开口之外，以覆盖第二开口。例如，透明支撑板3位于离型膜2远离第一开口的一侧(也即远离第二开口的一侧)，且设置有第一透气孔610和第二透气孔611。料槽组件10的具体结构将在后文进行详细说明，此处不再详述。

在一示例中(如离型膜可以是透氧膜)，本公开提供的气压供给装置可受控提供正压或者负压，用于3D打印气压供给系统时可以控制料槽组件中离型膜与透明支撑板之间的间距，防止离型膜下凹过大而造成离型膜与透明支撑板贴合，从而保证足够的透氧量，促进离型膜上氧阻聚死区的形成，进而使3D打印操作顺利进行。

另外，在另一示例中(如离型膜可以是非透氧膜或阻氧膜)，本公开提供的气压供给装置可受控提供正压或者负压，用于3D打印气压供给系统时可以控制离型膜发生形变或者可以控制料槽组件中离型膜与透明支撑板之间的间距，当提供正压时，能防止离型膜下凹过大，便于进行固化，且便于控制形成的聚合层的形状；当提供负压时，能够有利于聚合层与离型膜脱离，并且有利于液体3D打印材料快速填充回流至聚合层与离型膜之间，进而提高3D打印速度和3D打印质量。

例如，离型膜2的材料可以由不沾材料(如氟性材料等)或微孔透氧材料等制成，即离型膜2可以为不沾膜或不粘膜或透氧膜或微孔透氧膜或不沾透氧膜或不沾微孔透氧膜。采用不沾材料的离型膜(如非透氧膜)利用其与打印件的材料之间的不粘结特性实现离型作用。采用微孔透氧材料的离型膜利用其透氧性和打印件的材料的氧阻聚特性，在离型膜的表面生成一层极薄的氧阻聚死区，以实现离型膜不与打印件粘接且容易脱膜的效果。

例如，透明支撑板3可以由玻璃或高透光塑料制成。透明支撑板3可以防止倒入料槽1的料液因重力作用使离型膜2下凹量过大，且减少离型膜2在打印时的高压力下产生塑性变形或长期蠕变变形，从而提高离型膜2的使用寿命。

气压供给装置20包括气压源201、第一气口202、第二气口203、气路切换装置204、压力检测口207以及气压传感器208。

第一气口202与气体源2021连通，用于向气压源201输入气体。气体源2021可以为气压供给装置20提供所需的气体。例如，气体源2021可以是大气或者容纳有所需气体的气体提供装置。例如，当气体源2021为大气时，第一气口202可以直接与大气连通，此时，气体源2021为气压供给装置20提供的气体为空气。或者，在一些示例中，气体源2021可以为容纳有所需气体的气体提供装置，此时，气体提供装置为气压供给装置20提供气体提供装置所容纳的气体，例如具有一定含氧量的气体。例如，在一些示例中，气体提供装置所容纳的气体为含氧量为15体积％～100体积％的气体。

第二气口203通过透明支撑板3上的第一透气孔610连通至离型膜2与透明支撑板3之间的空间，从而为离型膜2与透明支撑板3之间的空间提供一定的气压。

气压源201与第一气口202和第二气口203连通。例如，气压源201包括进气口2011和出气口2012，进气口2011可被气体连通到第一气口202或者第二气口203，出气口2012用于排出气压源201内的气体。由此，气压供给装置20可通过气压源201实现提供正压或者负压的效果。例如，在一些实施例中，气压源201包括气泵，例如微型气泵，该微型气泵例如可提供0.02MPa左右的气压和0.5L左右的流量。

气路切换装置204与进气口2011、第一气口202和第二气口203连通，气路切换装置204构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203。由此，气路切换装置204可以控制气压源201的工作模式，以使气压供给装置20提供正压或者负压。

例如，在一些实施例中，出气口2012也可被气路切换装置204切换为与第二气口203或者第一气口202气体连通。由此辅助气压供给装置20提供正压或者负压。

例如，气路切换装置204也与出气口2012连通，构造为切换出气口2012气体连通到第一气口202或者第二气口203。例如，气路切换装置204将进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，此时，气压源201可从第一气口202通过进气口2011输入气体，并从第二气口203通过出气口2012输出气体，由此气压供给装置20为离型膜2与透明支撑板3之间的空间提供正压，气压供给装置20工作为正压模式。例如，气路切换装置204将进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第一气口202，此时，气压源201可从第二气口203通过进气口2011输入气体，并从第一气口202通过出气口2012输出气体，由此气压供给装置20为离型膜2与透明支撑板3之间的空间提供负压，气压供给装置20工作为负压模式。当气压供给装置20在正压模式与负压模式之间转换时，气体源2021中的气体在离型膜2与透明支撑板3之间的空间和气体源2021中往复流动。

例如，在一些实施例中，气路切换装置204包括二位五通电磁阀，二位五通电磁阀可以通过通电与断电的方式实现气路的切换，从而实现正压模式与负压模式的切换。例如，二位五通电磁阀在通电时，可以将进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，以提供正压；二位五通电磁阀在断电时，可以将进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第一气口202，以提供负压。或者，二位五通电磁阀在断电时，可以将进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，以提供正压；二位五通电磁阀在通电时，可以将进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第一气口202，以提供负压。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20还包括三通管211，三通管211设置在二位五通电磁阀与气压源201之间，以实现二位五通电磁阀与气压源201之间的管路连接。

例如，如图1A所示，三通管211包括第一端2111、第二端2112和第三端2113。二位五通电磁阀包括第一通气口2041、第二通气口2042、第三通气口2043、第四通气口2044和第五通气口2045。例如，三通管211的第一端2111连接气压源201的出气口2012，三通管211的第二端2112连接二位五通电磁阀的第一通气口2041，三通管211的第三端2113连接二位五通电磁阀的第五通气口2045，二位五通电磁阀的第三通气口2043、第四通气口2044和第二通气口2042分别连接到第一气口202、第二气口203和进气口2011。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20还包括控制器213，控制器213可控制气压供给装置20的工作模式。例如，控制器213可以实现本公开实施例提供的气压控制方法(将在后文中详细说明)。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20还可以包括空气过滤器205，空气过滤器205设置在第一气口202与气路切换装置204之间，以过滤从气体源2021输入的气体。由此，进入气压供给装置20的气体为纯净的所需气体，气压供给装置20提供的气体也为纯净的所需气体，以避免气压源201的气体中可能出现的杂质污染气压供给装置20和气压待控制装置。

例如，在一些实施例中，空气过滤器205可以与控制器213电连接，此时，控制器213还配置为在提供正压时，控制空气过滤器205开始工作，以净化进入气压供给装置20的气体。例如，控制器213还可以配置为在提供负压时，控制空气过滤器205开始工作，以净化进入气体源2021的气体，以利于气体的循环再利用。

例如，压力检测口207通过第二透气孔611连通至离型膜2与透明支撑板3之间的空间。气压传感器208与压力检测口207连通，用于通过压力检测口207检测离型膜2与透明支撑板3之间的空间中的气压。例如，气压传感器208可以与控制器213电连接，此时，气压传感器构造为向控制器213提供气压待控制装置中的被检测气体的压力值。

例如，在一些实施例中，如图1A所示，气压供给装置20还可以包括节流阀209，节流阀209的第一端连通至压力检测口207，节流阀209的第二端与大气或者气体收集装置210连通。节流阀209可以控制从气压待控制装置流入且从气压供给装置20排出的气体的流量。例如，当气体源2021为大气，使得气体源2021所提供的气体为空气时，节流阀209的第二端可以与大气连通；当气体源2021为容纳有所需气体的气体提供装置时，节流阀209的第二端可以与气体收集装置210连通，以收集从气压供给装置20排放的气体。例如，气体收集装置210收集的气体可以循环再利用，或者统一进行废气处理，以避免污染空气。

例如，在一些实施例中，如图1A所示，气压供给装置20还包括另一三通管212，三通管212用于连接压力检测口207、气压传感器208以及节流阀209。例如，三通管212包括第四端2121、第五端2122和第六端2123，第四端2121连接到压力检测口207，第五端2122连接到气压传感器208，第六端2123连接到节流阀209，由此实现压力检测口207、气压传感器208以及节流阀209之间的管路连接。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20还可以包括温度控制装置214，温度控制装置214例如可以设置在第二气口203与气路切换装置204之间，例如设置在靠近第二气口203的位置，例如设置在靠近第二气口203的管路上，用于控制从第二气口203输出的气体的温度。

例如，温度控制装置214可以包括温度传感器以及控温元件，温度传感器可以监测流出第二气口203的气体的温度，控温元件可以根据温度传感器监测的温度对流出第二气口203的气体进行加热或者冷却处理。例如，当温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度大于设定值时，控温元件进行冷却，直至温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度达到预定值；或者，当温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度小于设定值时，控温元件进行加热，直至温度传感器监测出流出第二气口203的气体的温度达到预定值。例如，上述预定值可以根据气压待控制装置的实际需求而定，本公开的实施例对此不作具体限定。

例如，在一些实施例中，除了上述介绍的第一气口202和第二气口203外，如图1B所示，气压供给装置20还可以包括第三气口301，第三气口301与大气或者气体收集装置气体连通，用于收集从气压源201输出的气体。例如，出气口2012可切换为与第二气口203或第三气口301气体连通。相比于上述实施例，该实施例的出气口2012不会切换为与气体源2021连通，从而在气压供给装置20提供负压的情况下，气压源201输出的气体不会进入气体源2021，而是通过第三气口301进入大气或者气体收集装置。通过这种方式，可以保持气体源2021中气体的纯净度。

此时，气路切换装置204构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203，还构造为切换出气口2012连通到第二气口203或者第三气口301。例如，当进气口2011与第一气口202气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第二气口203，当进气口2011与第二气口203气体连通时，将出气口2012切换为气体连通到第三气口301。

由此，在该实施例中，气路切换装置204在控制器213的控制下，可以将出气口2012与第二气口203连通以及将进气口2011与第一气口202连通，并控制气压源201从第一气口202并通过进气口2011输入气体，并通过出气口2012向第二气口203输出气体，从而为气压待控制装置提供正压。气路切换装置204还可以在控制器213的控制下，将进气口2011与第二气口203连通，并将出气口2012与第三气口301连通，并控制气压源201通过进气口2011从第二气口203输入气体，并通过出气口2012向第三气口301输出气体，从而为气压待控制装置提供负压。通过这种方式，可以使气压供给装置20为气压待控制装置提供正压或者负压。

例如，在另一些实施例中，气压供给装置20的气路切换装置204可以包括两个气路切换子装置，即第一气路切换子装置和第二气路切换子装置。第一气路切换子装置与进气口2011、第一气口202和第二气口203连接，构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203。第二气路切换子装置与出气口2012、第二气口203和第一气口202连接，构造为切换出气口2012气体连通到第一气口202或者第二气口203。由此也可以实现气压供给装置20为气压待控制装置提供正压或负压。

例如，在另一些实施例中，当气路切换装置204包括第三气口301时，第一气路切换子装置与进气口2011、第一气口202和第二气口203连接，构造为切换进气口2011气体连通到第一气口202或者第二气口203。第二气路切换子装置也可以与出气口2012、第二气口203、第三气口301连接，构造为切换出气口2012气体连通到第二气口203或者第三气口301。由此也可以实现气压供给装置20为气压待控制装置提供正压或负压。

例如，在上述实施例中，第一气路切换子装置和第二气路切换子装置均可以为二位三通电磁阀或者其他可以实现上述功能的装置。本公开的实施例对第一气路切换子装置和第二气路切换子装置的具体形式不作限定。

在该3D打印气压供给系统100中，气压供给装置20通过第一透气孔610连通至离型膜2与透明支撑板3之间的空间，从而为该空间提供气体，例如含氧气体，从而在离型膜2表面形成氧阻聚死区，并且，该气体形成的气压也可以防止离型膜2下凹量过大。气压供给装置20可以向离型膜2与透明支撑板3之间的空间提供正压或者负压，以满足不同工作模式和工作状态的需求。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20可受控提供正压，以使离型膜2与透明支撑板3的间距(即间隔，下同)保持在0.05mm～0.5mm。

例如，在一些实施例中，气压供给装置20可受控提供负压，以使在离型膜的最大变形处离型膜2与透明支撑板3的间距保持在0～0.05mm。

例如，在一些实施例中，气体源2021可向气压供给装置20提供含氧量为15体积％～100体积％的气体。

例如，在一些实施例中，气体源2021可向气压供给装置20提供不含氧气体或空气。

图1C示出了料槽组件10的分解示意图，图1D为图1C所示的料槽的平面结构示意图。

例如，如图1C所示，料槽组件10包括料槽1、离型膜2以及透明支撑板3。料槽1包括环形框架110，环形框架110围成彼此相对的第一开口101和第二开口102。例如，在图1C和图1D中，位于环形框架110上方的开口为第一开口101，位于环形框架110下方的开口为第二开口102。离型膜2设置在环形框架110的第二开口102所在的一侧且延伸至第二开口102之外，以覆盖第二开口102。透明支撑板3位于离型膜2远离第一开口101的一侧，且设置有第一透气孔610。一方面，离型膜2远离料槽1的第一开口101的一侧设置的透明支撑板3可以防止倒入料槽1的料液因重力作用使离型膜2下凹量过大；另一方面，气压供给装置20的第二气口203可以通过第一透气孔610连通至离型膜2与透明支撑板3之间的空间。由此，气压供给装置20可以通过第一透气孔610为透明支撑板3与离型膜2之间提供气体，例如含氧气体，以在离型膜2表面形成氧阻聚死区，另外，该气体形成的气压也可以防止离型膜2下凹量过大。

例如，透气孔(例如包括第一透气孔610和第二透气孔611)位于透明支撑板3的周边部分。

例如，透气孔的数量可以为多个，且透气孔均匀的分布在透明支撑板3的周边部分以为离型膜2均匀地提供含氧气体。

例如，如图1C和图1D所示，料槽1可以为仅包括一圈环形框架110的结构，环形框架110的一端围成第一开口101，环形框架110的另一端围成第二开口102，环形框架110为料槽组件的四壁。料槽1的环形框架110包括彼此连接的内侧壁111和外侧壁112。内侧壁111的第一端围绕形成第一开口101，内侧壁111的第二端围绕形成第二开口102。

例如，外侧壁112可以包括手扣开口113，以方便料槽组件的放置、安装以及固定。例如，第一开口101的形状可以为矩形，手扣开口113可以位于第一开口101的短边所在的外侧壁112上。

例如，如图1C所示，第一开口101位于料槽1的上端，第二开口102位于料槽1的下端，离型膜2设置在料槽1的下端，且离型膜2的尺寸大于第二开口102的尺寸以完全覆盖第二开口102。例如，离型膜2的四周边缘可以固定在内侧壁111的第二端以外的位置。料槽1的第二开口102在平行于透明支撑板3的平面内的正投影位于离型膜2在该平面内的正投影内，离型膜2在该平面内的正投影位于料槽1的第一开口101在该平面内的正投影内。

例如，沿垂直于透明支撑板3的方向，透明支撑板3与离型膜2之间的间隔的尺寸可以为0.05mm～5mm。例如，透明支撑板3与离型膜2之间的间隔的尺寸可以为0.1mm～0.5mm。

例如，料槽组件10还可以包括位于离型膜2和透明支撑板3之间的垫片4。通过在离型膜2和透明支撑板3之间设置垫片4，可以使离型膜2和透明支撑板3之间形成间隔，防止离型膜2与透明支撑板3贴合在一起。

例如，垫片4的形状可以为环形，由环形的垫片4围绕的区域即为上述间隔。例如，垫片4的形状可以为圆环形、方环形等形状，其环形形状可以根据料槽的形状而定。例如，垫片的形状可以为闭合的环形，也可以为非闭合的环形，即包括缺口的环形。本公开的实施例中，垫片的形状不限于为环形，例如，在料槽的第二开口的形状近似为矩形时，垫片也可以包括或者为仅位于矩形相对两条边的条形，也可以包括或者为位于矩形的四个角的块状结构，垫片的形状以及位置可以根据料槽的开口形状而定，当然垫片的形状可以为规则形状，也可以为非规则形状。例如，在垫片的数量为多个时，多个垫片可以沿第二开口的周向均匀分布，也可以沿第二开口的周向不均匀分布。

例如，如图1C所示，垫片4在离型膜2上的正投影与第一透气孔610在离型膜2上的正投影没有交叠。为了保证离型膜远离透明支撑板的表面可以形成一层氧阻聚死区，位于离型膜与透明支撑板之间的垫片不能覆盖透明支撑板上的透气孔。垫片可以与具有透气孔的透明支撑板共同作用以保证离型膜下方气流通畅，使气体可以通过透气孔进入离型膜的底部，使离型膜的上表面形成氧阻聚死区，便于打印件的脱膜，从而提高打印质量和成功率。

由此可知，在离型膜与透明支撑板之间且在由垫片围绕的区域形成空间，该空间通过透明支撑板上的透气孔与外界气体连通。所需气体可以通过透气孔输入或输出该空间，且气体所产生的气压可以施加在离型膜上，以减少料槽装入液体时离型膜的下凹量。

例如，垫片4的厚度可以为0.05mm～5mm或者0.05mm～0.5mm。例如，垫片4的厚度可以为0.15mm。本实施例对垫片的厚度不作限定，可以根据实际需求进行调整，以满足打印质量和打印成功率。

例如，垫片4的材料可以包括塑料。

例如，如图1C所示，料槽组件10还可以包括压膜板5，压膜板5位于离型膜2远离料槽1的一侧以将离型膜2固定在环形框架110的围绕第二开口102的部分。例如，压膜板5可以通过第一紧固件8将离型膜2的四周边缘部分固定在环形框架110的底部。例如，第一紧固件8可以为螺栓和销钉等以实现相互间连接和紧固。

例如，压膜板5具有与第二开口102相对的第三开口501，第三开口501用于暴露离型膜2的光照区。例如，压膜板5包括围绕第三开口501的一圈第一固定部，第一固定部的第一部分可以将离型膜2压合在环形框架110上，第一固定部的位于第一部分外侧的第二部分可以设置紧固孔，用于穿过第一紧固件8以将压膜板5固定在料槽1的底部。

例如，透明支撑板3在平行于透明支撑板3的平面内的正投影位于第三开口501在该平面内的正投影内，即透明支撑板3可以在安装过程中穿过第三开口501，或者安装在第三开口501中，从而与垫片4接触。

例如，垫片4中部的开口在平行于透明支撑板3的平面内的正投影位于压膜板5的第三开口501在该平面内的正投影以内，即，垫片4在该平面内的正投影与第三开口501在该平面内的正投影有交叠，以使垫片4可以与透明支撑板3贴合，并在离型膜2与透明支撑板3之间形成间隔。

需要说明的是，料槽组件10还可以包括图1C和图1D中示出的其他部件和结构，这可以根据实际需求而定，以实现更为完备的功能，此处不再详述。

需要说明的是，本公开的实施例提供的气压控制方法不仅可应用于上述3D打印气压供给系统，也可应用于其他任意的需要对气压进行控制的系统或装置，例如，这些系统或装置还可包括具有与气压源、气路切换装置等具有类似功能的部件，这可以根据实际需求而定，本公开的实施例对此不作限制。

图2为本公开至少一实施例提供的一种气压控制方法的流程示意图。例如，在一些实施例中，如图2所示，该方法包括如下操作：

步骤S10：控制气路切换装置以确定预设方向；

步骤S20：控制气压源工作，驱动气体沿预设方向在目标空间与气压源之间流动。

例如，在步骤S10中，气路切换装置可以为图1A或图1B中的气路切换装置204，通过控制该气路切换装置204，可以确定气体流动的预设方向。例如，预设方向为由气压源201流向目标空间，或者，预设方向为由目标空间流向气压源201。例如，当该气压控制方法应用于图1A或图1B所示的3D打印气压供给系统100中时，目标空间为离型膜2与透明支撑板3之间的空间。

例如，当气路切换装置204实现为二位五通电磁阀时，通过使气路切换装置204通电或断电的方式可以确定预设方向。例如，当气路切换装置204通电时，可以将气压源201的进气口2011与第一气口202气体连通，并将气压源201的出气口2012与第二气口203气体连通，此时的预设方向为由气压源201流向目标空间。例如，当气路切换装置204断电时，可以将气压源201的进气口2011与第二气口203气体连通，并将气压源201的出气口2012与第一气口202气体连通，此时的预设方向为由目标空间流向气压源201。

例如，在步骤S20中，气压源可以为图1A或图1B中的气压源201，例如实现为气泵具体可以为微型气泵。通过控制气压源201工作，可以驱动气体流动。当预设方向为由气压源201流向目标空间时，气体源2021中的气体经由气压源201流向目标空间，从而为目标空间提供正压，此时，气压源201可以压缩气体，使得从气压源201输出的气体的气压大于目标空间中的气压。当预设方向为由目标空间流向气压源201时，目标空间中的气体经由气压源201流向气体源2021(或者另行设置的其他排气口)，从而为目标空间提供负压。

通过上述方式，可以向目标空间提供正压或者负压，可使目标空间中的气压根据需求而变化。目标空间中的气压可以控制离型膜2与透明支撑板3之间的间隔，从而解决了离型膜2下凹和上凸的问题，并且能够控制离型膜2上氧阻聚死区的形成，进而提高3D打印质量和打印成功率，使3D打印操作顺利进行。此外，通过向目标空间提供负压，可以解决气体含量过多导致的在打印件中形成气泡的问题。

需要说明的是，本公开的气压控制方法可以用于任何需要控制目标空间中的气压的装置，例如，3D打印系统中除了料槽组件之外的其他装置，本公开的实施例并不对此进行限制。

需要说明的是，本公开的实施例中，可以通过施加电信号的方式实现对气路切换装置204和气压源201的控制，该电信号例如通过另行设置的电路提供，或者，也可以通过其他适用的方式实现对气路切换装置204和气压源201的控制，本公开的实施例对此不作限制。

图3为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制方法的流程示意图。例如，在一些实施例中，如图3所示，该方法还进一步包括步骤S30和步骤S40，该方法中的步骤S10和步骤S20与图2中的步骤S10和步骤S20基本相同，此处不再赘述。

例如，如图3所示，在该方法中，步骤S30和步骤S40具体如下。

步骤S30：利用气压传感器检测目标空间中的气压，得到气压检测结果；

步骤S40：根据气压检测结果，调整气压源的运行参数。

例如，在步骤S30中，气压传感器可以为图1A或图1B中的气压传感器208。气压传感器208与压力检测口207连通，通过压力检测口207检测目标空间(即离型膜2与透明支撑板3之间的空间)中的气压。例如，气压传感器208将反映气压特性的电信号反馈至另行设置的电路中，从而可以获取气压检测结果。气压检测结果例如为目标空间中的气压值。

例如，在步骤S40中，根据气压检测结果，调整气压源201的运行参数，从而改变目标空间中的气压，以达到精确闭环调节和实时调节的效果。例如，运行参数包括转速设置值。通过调整转速设置值，可以调节气压源201的转速，从而改变目标空间中的气压。

例如，如图4所示，图3中的步骤S40可以包括如下操作：

步骤S41：判断气压检测结果与预设气压值的差值是否在预设范围内；

步骤S42：若差值不在预设范围内，调整气压源的运行参数，以改变差值，直至差值在预设范围内。

例如，在步骤S41中，预设气压值和预设范围可以根据实际需求或经验值而定。例如，预设气压值与标准大气压的差值的绝对值不大于10Kpa，例如可以为0～0.01KPa或0.01KPa～0.1Kpa或0.1KPa～10Kpa或0.1KPa～5Kpa。例如，标准大气压约为101KPa。例如，预设气压值与标准大气压的差值可以为0.1KPa～10KPa，也可以为-10KPa～-0.1KPa。当预设气压值与标准大气压的差值大于0时，目标空间处于正压状态；当预设气压值与标准大气压的差值小于0时，目标空间处于负压状态。例如，预设气压值可以为一恒定的数值，也可以为动态变化的数值，本公开的实施例对此不作限制。当预设气压值为动态变化的数值时，该数值可以周期性地变化，或者根据一定的规律变化，在判断气压检测结果与预设气压值的差值时，可以基于当时的预设气压值进行计算和判断。例如，预设范围可以根据所要达到的控制精度而定，例如为[-0.005Kpa,+0.005Kpa]、[-0.01Kpa,+0.01Kpa]、[-0.1Kpa,+0.1Kpa]或其他合适的范围，本公开的实施例对此不作限制。

例如，在步骤S42中，若差值不在预设范围内，则调整气压源201的运行参数(例如转速设置值)，从而改变气压源201的转速，进而改变目标空间中的气压。再次测试得到的气压检测结果也相应改变，因此气压检测结果与预设气压值的差值也相应改变。通过调整气压源201的运行参数，使差值落入预设范围内。

例如，当气压检测结果大于预设气压值且两者的差值大于预设范围的上限时，可以减小气压源201的转速设置值，从而降低气压源201的转速，使得目标空间中的气压减小以接近预设气压值。例如，当气压检测结果小于预设气压值且两者的差值小于预设范围的下限时，可以增大气压源201的转速设置值，从而提高气压源201的转速，使得目标空间中的气压增大以接近预设气压值。由此，通过反馈调节的方式使得目标空间中的气压等于或近似等于预设气压值，实现了气压的精确控制。

例如，在一些示例中，预设范围为一数值范围，当通过调节使得上述差值落入预设范围内时，气压检测结果与预设气压值近似相等，由此既可以兼顾控制效果又可以提高控制效率。例如，在另一些示例中，预设范围也可以为0，当通过调节使得上述差值落入预设范围内(即上述差值等于0)时，气压检测结果与预设气压值完全相等，由此可以达到更高的控制精度。

图5为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制方法的流程示意图。例如，在一些实施例中，如图5所示，该方法还进一步包括步骤S50和步骤S60，该方法中的步骤S10～S40与图3中的步骤S10～S40基本相同，此处不再赘述。

例如，如图5所示，在该方法中，步骤S50和步骤S60具体如下。

步骤S50：获取气压源的转速反馈值；

步骤S60：根据气压源的转速反馈值，调整气压源的转速设置值。

例如，在步骤S50中，通过获取气压源201输出的转速反馈信号来获取转速反馈值，该转速反馈值为气压源201的实际转速。由于信号干扰、信号延迟、控制精度等因素的影响，气压源201的实际转速和理论转速并不是完全相等的，两者之间存在一定误差。气压源201输出的转速反馈信号表征了气压源201的实际转速，因此，根据该转速反馈信号可以得到气压源201的实际转速(即转速反馈值)。例如，可以通过另行设置的电路采集气压源201输出的转速反馈信号，并根据该转速反馈信号得到转速反馈值。

例如，在步骤S60中，当气压源201的转速反馈值大于理论转速时，减小气压源201的转速设置值，从而降低气压源201的实际转速；当气压源201的转速反馈值小于理论转速时，增大气压源201的转速设置值，从而提高气压源201的实际转速；当气压源201的转速反馈值等于理论转速时，无需再调整转速设置值。例如，在一些示例中，还可以设置一个转速差值范围，当气压源201的转速反馈值与理论转速的差值落入该转速差值范围内时，则认为气压源201的实际转速达到了要求，不再对气压源201的转速设置值进行调整。

需要说明的是，本公开的实施例中，虽然图5中示出的步骤S50和步骤S60在步骤S30和步骤S40之前执行，但这并不构成对本公开实施例的限制。在其他一些实施例中，步骤S50和步骤S60也可以在步骤S30和步骤S40之后执行，这可以根据实际需求而定，本公开的实施例对此不作限制。

例如，在一些实施例中，该方法还可以包括：

步骤S70：控制气路切换装置使得预设方向在从气压源到目标空间以及从目标空间到气压源之间切换。

例如，在步骤S70中，可以通过使气路切换装置204通电或断电的方式切换预设方向。例如，当气路切换装置204由通电状态变为断电状态时，预设方向从由气压源201流向目标空间切换为由目标空间流向气压源201；当气路切换装置204由断电状态变为通电状态时，预设方向从由目标空间流向气压源201切换为由气压源201流向目标空间。

例如，预设方向的切换可以根据包括目标空间的设备运转时所在工艺阶段而进行。包括目标空间的设备例如为3D打印系统或3D打印设备，该3D打印系统或3D打印设备包括如图1A或图1B所示的3D打印气压供给系统100。例如，3D打印系统或3D打印设备还包括成型平台以及与成型平台连接的升降装置等结构。例如，成型平台可以位于离型膜2远离透明支撑板3的一侧。在3D打印系统或3D打印设备的工作过程中，将液体3D打印材料放入料槽组件10，成型平台浸入液体3D打印材料，成型平台底面与离型膜2之间的间距可以为0.001毫米～0.2毫米或更大，从而成型平台可以与离型膜2形成三维成型空间。

例如，3D打印系统运转时进行3D打印操作，3D打印操作的工艺阶段至少包括3D打印材料填充阶段、光照固化阶段和成型平台移动阶段。光照固化阶段为提供光照使液体3D打印材料固化的过程，成型平台移动阶段为使成型平台朝着远离离型膜2的方向移动而行至下一成型位置的过程。例如，在一些示例中，在成型平台移动阶段中，成型平台的移动方式可以是先沿远离离型膜2的方向移动第一距离，然后朝向离型膜2移动第二距离而位于下一成型位置，二者综合起来，成型平台远离离型膜2移动的位移等于第一距离减去第二距离。例如，在另一些示例中，成型平台可以只沿着远离离型膜2的方向移动到下一成型位置。例如，成型平台也可以以步进的方式、匀速的方式进行移动。在3D打印系统工作过程中，多个光照固化阶段与多个成型平台移动阶段交替进行，从而实现逐层打印。

例如，当工艺阶段处于光照固化阶段时，需要向目标空间提供正压，而从光照固化阶段进入成型平台移动阶段时，则需要进行预设方向的切换，从而向目标空间提供负压。当成型平台移动完成后成型平台处于下一成型位置且需要进入光照固化阶段时，需要进行预设方向的切换，即切换为向目标空间提供正压。由此，在光照固化阶段中，需要向目标空间提供正压，而在成型平台移动阶段中，需要向目标空间提供负压，因此通过切换预设方向可以实现正负压的切换。

例如，在3D打印的光照固化阶段开始之前和/或同时，通过控制目标空间(如离型膜2与透明支撑板3之间形成目标空间)的气压，使离型膜2处于第一状态。这里，以离型膜2的平直张紧状态为基准，处于第一状态的离型膜2产生的形变量的绝对值不大于0.5mm，也就是，任意一点处的形变量不大于0.5mm，任意一点相对于平直张紧状态下的该点的相对位移不大于0.5mm，即，离型膜2可以为平直张紧状态，也可以为向靠近透明支撑板3的方向产生的形变量不大于0.5mm，也可以为向远离透明支撑板3的方向产生的形变量不大于0.5mm。可选地，离型膜2处于第一状态为：以离型膜2的平直张紧状态为基准，处于第一状态的离型膜2产生的形变量的绝对值不大于0.3mm，或不大于0.15mm。此情况可以适用于离型膜为非透氧膜或阻氧膜的情况。

例如，第一状态为离型膜2处于大气压时的状态，或者第一状态为离型膜2的远离成型平台一侧的压强大于离型膜2的靠近成型平台一侧的压强时离型膜2的状态，或者第一状态为离型膜2的远离成型平台一侧的压强小于离型膜2的靠近成型平台一侧的压强时离型膜2的状态。例如，离型膜2的远离成型平台一侧的气压大于离型膜2的靠近成型平台一侧的气压时离型膜2的状态，或者通过输入离型膜2的远离成型平台一侧的透光性液体而使得离型膜2的远离成型平台一侧的压强大于离型膜2的靠近成型平台一侧的压强，由此恢复离型膜2至第一状态。此情况可以适用于离型膜为非透氧膜或阻氧膜的情况。

例如，处于第一状态的离型膜2产生的形变量的绝对值不大于0.5mm。此时，离型膜2处于基本平直的状态，进而成型平台的成型表面与离型膜2之间的打印材料的厚度稳定，有助于形成厚度均匀的聚合层。

例如，在3D打印的光照固化阶段结束之后，通过控制目标空间的气压，使得离型膜2向透明支撑板3的方向发生形变。这里，以处于第一状态的离型膜2为基准，使得离型膜2向透明支撑板3的方向发生的最大变形位置处的形变量大于0.1mm。由此，可以充分迫使离型膜2与聚合层(即打印模型)的粘结部分从边缘向中心区域逐步分离，进而使得聚合层逐步与离型膜2脱离并使材料在压力作用下，自动流动、逐步填充至聚合层与离型膜2之间的区域。此情况可以适用于离型膜为非透氧膜或阻氧膜的情况。

这里，应该注意的是，第一状态是指前述的离型膜2产生的形变量的绝对值不大于0.5mm的状态。而对于“形变量”，是指，同一点在垂直于离型膜2的表面的方向上相对于不变形状态(或平直张紧状态)的离型膜2或者一指定基准的离型膜2的距离改变。例如，第一状态的形变量是指相对于不变形状态，例如，平直张紧状态的离型膜2的位置改变，形变量是第一状态为基准的位置改变，也就是相对于第一状态的位置改变。

例如，在3D打印的光照固化阶段开始之前和/或同时，通过控制目标空间的气压，使得离型膜2与透明支撑板3之间的间隔大小为0.05mm～0.5mm。例如，流向目标空间的气体为含氧量为15体积％～100体积％的气体，在该示例中，离型膜2为透氧膜。

例如，在3D打印的光照固化阶段结束之后，通过控制目标空间的气压，使得在所述离型膜的最大变形处离型膜2与透明支撑板3之间的间隔大小为0～0.05mm。此情况可以适用于离型膜为透氧膜的情况。

需要说明的是，在3D打印开始阶段，需要将成型平台移动到初始打印位置，此时目标空间中可以处于正压状态，从而与后续光照固化阶段一起连续提供正压；在进入成型平台移动阶段中以使得成形平台处于下一成型位置之前或同时，可以使目标空间处于负压状态。

需要说明的是，在本公开的说明中，“正压”指的是气压待控制装置的被控制侧(例如，目标空间)的压强高于或等于相对侧的压强的状态，例如高于或者等于常压(即，一个标准大气压)+打印材料的重力所对应的压强状态，“负压”指的是气压待控制装置的被控制侧(例如，目标空间)的压强低于相对侧的压强的状态，例如低于常压(即，一个标准大气压)+打印材料的重力所对应的压强状态。“向目标空间提供负压或正压”指的是使得目标空间处于负压或正压状态。

需要说明的是，本公开的实施例中，可以在执行该气压控制方法的任何阶段切换预设方向，也可以在上述工艺阶段的任何过程中切换预设方向，这可以根据实际需求而定，本公开的实施例对此不作限制。

图6为本公开至少一实施例提供的一种气压控制方法的操作流程图。例如，如图6所示，在一些示例中，该气压控制方法的操作流程简要说明如下，该操作流程例如提供恒压模式。

首先，控制气压源201按照转速设置值工作。接着，获取气压源201的转速反馈值。判断转速反馈值是否达到转速设置值。若否，则调整气压源201的转速设置值，并使气压源201按照新的转速设置值工作。若是，则利用气压传感器检测目标空间的气压，得到气压检测结果。判断气压检测结果是否达到预设气压值。若否，则调整气压源201的转速设置值，并使气压源201按照新的转速设置值工作。若是，则结束气压控制过程，使气压源201保持当前的工作状态，直至接收到新的指令。

通过上述方式，可以实现精确闭环控制，可以向目标空间提供恒定的气压(可以为正压或负压)，该气压可以根据离型膜2的张紧程度、面积、厚度等因素确定，例如，该气压与标准大气压的差值的绝对值为0.01KPa～10KPa或0.1KPa～5KPa。提供正压可以是目标空间中的压力为大于标准大气压约0.01KPa～10KPa或0.1KPa～5KPa的压力值，提供负压可以是目标空间中的压力比标准大气与小约0.01KPa～10KPa或0.1KPa～5KPa的压力值。上述方式使得离型膜2的底部有足够的氧气，从而形成氧阻聚死区，并且控制离型膜2具有一定平整度。例如，离型膜2在该气压下的鼓起部分不超过0.5mm。

通过上述方式，可以实现精确闭环控制，可以向目标空间提供恒定的气压(可以为正压或负压)，该气压可以根据离型膜2的张紧程度、面积、厚度等因素确定，来控制离型膜处于第一状态或向远离成型平台的方向发生形变，离型膜处于第一状态时有利于固化过程顺利进行，控制离型膜向远离成型平台的方向发生形变以使得每次固化过程结束后离型膜与固化层(即打印模型)粘结部分从边缘向中心区域逐步分离，进而使得固化层逐步与离型膜脱离并使3D打印材料在压力作用下，自动流动、逐步填充至固化层与离型膜之间的区域。

图7为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制方法的操作流程图。例如，如图7所示，在一些示例中，该气压控制方法的操作流程简要说明如下，该操作流程例如提供间歇模式。

首先，控制气压源201按照转速设置值工作。接着，获取气压源201的转速反馈值。判断转速反馈值是否达到转速设置值。若否，则调整气压源201的转速设置值，并使气压源201按照新的转速设置值工作。若是，则利用气压传感器检测目标空间的气压，得到气压检测结果。判断气压检测结果是否达到预设气压值。若否，则调整气压源201的转速设置值，并使气压源201按照新的转速设置值工作。若是，则进一步判断是否需要切换预设方向(即切换正负压)。若是，则控制气路切换装置204切换预设方向，并控制气压源201按照新的转速设置值(或按照当前的转速设置值)工作。若否，则结束气压控制过程，使气压源201保持当前的工作状态，直至接收到新的指令。

通过上述方式，可以实现精确闭环控制，可以向目标空间交替提供正压和负压。例如，在光照固化阶段中提供正压，在成型平台移动阶段中提供负压。由此，可以使得离型膜2的底部有足够的氧气，从而形成氧阻聚死区；并且，在成型平台移动阶段中便于打印件与离型膜2脱离，并抽离离型膜2底部多余气体，以维持氧阻聚死区处于较薄的厚度，从而减小光损耗，以提升打印速度；或者在光照固化阶段中，可以向离型膜与透明支撑板之间的呼吸腔提供正压，使得呼吸腔内压力与大气压相当或微大于大气压(微大于大气压目的是抵消液料的重力)，在光照固化阶段完成而成型平台开始移动时，可以向离型膜与透明支撑板之间的呼吸腔提供负压，例如压力大小比大气压小0.1KPa～10KPa，使得离型膜向靠近透明支撑板的方向发生形变，并与已固化部分从边缘向中心区域逐步分离；同时，3D打印材料在压力作用下，自动流动、填充至已固化部分与离型膜分离区域，通过气压控制已固化部分与离型膜分离及液料填充，大大缩短了分离和回流等待时间，提升了打印速度。

本公开至少一个实施例还提供一种气压控制装置，该气压控制装置可以向目标空间提供正压或者负压，可使目标空间中的气压根据需求而变化，用于3D打印气压供给系统时可以控制料槽组件中离型膜与透明支撑板之间的间隔，从而解决了离型膜下凹和上凸或发生形变的问题，一些实施例提供的气压控制装置还能够控制离型膜上氧阻聚死区的形成，进而提高3D打印质量和打印成功率。

图8为本公开至少一实施例提供的一种气压控制装置的示意框图。该气压控制装置300例如用于实现本公开任一实施例提供的气压控制方法，例如可以为图1A或图1B中的控制器213。例如，该气压控制装置300分别与气路切换装置204和气压源201电连接，该气压控制装置300包括驱动电路310和处理电路320。

例如，驱动电路310配置为向气压源201提供第一控制信号，以控制气压源201工作。例如，第一控制信号为符合气压源201要求的电信号，这可以根据气压源201的具体型号而定。例如，驱动电路310可以包括电机驱动芯片，该电机驱动芯片具有较强的带载能力，以驱动气压源201工作。当然，本公开的实施例不限于此，驱动电路310还可以包括其他任意适用的具有较强带载能力的硬件、固件、软件或其结合，只要能实现相应的功能即可。例如，驱动电路310还可以包括电阻、电容、电感等元件，以配合实现相应的功能。

例如，处理电路320配置为向驱动电路310提供第二控制信号以控制驱动电路310输出的第一控制信号，并且向气路切换装置204提供第三控制信号以确定预设方向。例如，第二控制信号为符合驱动电路310要求的电信号，这可以根据驱动电路310的具体实现方式而定。例如，第三控制信号为符合气路切换装置204要求的电信号，这可以根据气路切换装置204的具体实现方式而定。例如，处理电路320还配置为接收气压源201的转速反馈信号以得到转速反馈值。例如，转速反馈信号为气压源201输出的电信号，通过对该电信号进行处理和计算，可以得到转速反馈值。

例如，在一些实施例中，该气压控制装置300还与气压传感器208电连接，处理电路320还配置为接收气压传感器208的气压检测信号以得到气压检测结果。例如，气压检测信号为气压传感器208输出的电信号，通过对该电信号进行处理和计算，可以得到气压检测结果。

例如，处理电路320可以包括单片机、现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)。当然，本公开的实施例不限于此，处理电路320还可以包括其他任意适用的具有处理计算能力的硬件、固件、软件或其结合，只要能实现相应的功能即可。例如，处理电路320还可以包括电阻、电容、电感等元件，以配合实现相应的功能。

图9为本公开至少一实施例提供的另一种气压控制装置的示意框图。例如，如图9所示，除了还进一步包括电压转换电路330和电源340之外，该实施例提供的气压控制装置300与图8所示的气压控制装置300基本相同。

在该实施例中，电压转换电路330与驱动电路310电连接，电压转换电路330配置为将接收到的第一电压转换为第二电压，并将第二电压提供给驱动电路310。例如，第一电压大于第二电压。例如，为该气压控制装置300提供的第一电压(例如电源电压)较大，而驱动电路310所需要的电压较小，因此，需要利用电压转换电路330将第一电压转换为第二电压，以使驱动电路310正常工作。例如，电压转换电路330包括非隔离电源芯片，该非隔离电源芯片可以实现电压的转换。当然，本公开的实施例不限于此，电压转换电路330还可以包括其他任意适用的具有电压转换能力的硬件、固件、软件或其结合，只要能实现相应的功能即可。例如，电压转换电路330还可以包括电阻、电容、电感等元件，以配合实现相应的功能。

电源340配置为向电压转换电路330、气压源201和气压传感器208提供第一电压(例如电源电压)。电源340不仅可以为该气压控制装置300供电，还可以为气压源201和气压传感器208供电。例如，电源340可以为变压器、蓄电池等任意适用的供电设备，本公开的实施例对此不作限制。

需要说明的是，本公开的实施例中，气压控制装置300可以包括更多或更少的部件，这可以根据实际需要实现的功能和性能而定，本公开的实施例对此不作限制。上文描述的各个部件，例如驱动电路310、处理电路320、电压转换电路330和电源340等，可以采用任意适用的方式实现，只要能实现相应的功能即可，不限于上文描述的实现方式。

图10为本公开至少一实施例提供的一种气压控制装置的电路图。例如，该气压控制装置实现为集成电路与电源，如图10所示，该集成电路包括电压转换电路U1、驱动电路U2、处理电路(实现为单片机，图中未示出)、第一接插件J1、第二接插件J2、第三接插件J4和第四接插件J5。

例如，第一接插件J1的型号为39-30-1100。第一接插件J1接收电源提供的24V电源信号(即前文所述的第一电压)及接地信号GND，并且接收来自单片机的一系列信号，这些信号包括：用于控制驱动电路U2的第二控制信号L298 INPUT1、L298 INPUT2和L298 ENABLEA，用于控制气路切换装置204的差分类型的第三控制信号Pneumatic Value+和PneumaticValue-。此外，第一接插件J1还向单片机输出来自气压源201的转速反馈信号MOTOR SPEED，以及向单片机输出来自气压传感器208的差分类型的气压检测信号Pneumatic Sensor485-和Pneumatic Sensor 485+。

例如，电压转换电路U1采用型号为K7805T-1000R3的DC-DC电源模块以及相关辅助元件实现。该DC-DC电源模块为非隔离电源芯片，可以实现直流电压的转换。例如，电压转换电路U1中的相关辅助元件包括：电源保险丝F1、电阻R1、电容C1～C4、电感L1～L2等。例如，电阻R1可以为压敏电阻，电容C1可以为直插铝电解电容，电容C2～C4可以为贴片陶瓷电容，电感L1～L2可以为贴片电感。电压转换电路U1可以将通过第一接插件J1转接的24V电源信号(即前文所述的第一电压)转换为5V的电源信号VDD(即前文所述的第二电压)，并将5V的电源信号VDD提供给驱动电路U2。电压转换电路U1采用具有较好电磁兼容性的电路连接方式，各个元件的连接关系如图10所示，这可以参考该DC-DC电源模块的数据手册(Datasheet)，此处不再详述。

例如，驱动电路U2采用型号为L298P的电机驱动芯片以及相关辅助元件实现。该电机驱动芯片在5V电源信号VDD的驱动下工作，接收通过第一接插件J1转接的第二控制信号L298 INPUT1、L298 INPUT2和L298 ENABLE A，并输出第一控制信号L298OUT1和L298 OUT2。例如，该驱动电路U2输出的第一控制信号L298 OUT1和L298OUT2具有较强的带载能力，可以用于驱动气压源201工作。例如，驱动电路U2中的相关辅助元件包括电容C5，电容C5例如为贴片陶瓷电容。驱动电路U2中各个元件的连接关系如图10所示，这可以参考该电机驱动芯片的数据手册(Datasheet)，此处不再详述。

例如，第二接插件J2的型号为XH2.54-5P。第二接插件J2接收来自驱动电路U2的第一控制信号L298 OUT1和L298 OUT2并将其转接给气压源201，以驱动气压源201根据转速设置值工作，实现转速控制。此外，第二接插件J2还接收来自气压源201的转速反馈信号MOTORSPEED，并将该转速反馈信号MOTOR SPEED转接至第一接插件J1，进而通过第一接插件J1将该转速反馈信号MOTOR SPEED提供至单片机，以实现转速实时反馈。为了便于单片机获取转速反馈信号MOTOR SPEED对应的电压值，在第二接插件J2中传输转速反馈信号MOTOR SPEED的针脚与5V电源信号VDD之间连接电阻R2，电阻R2例如为贴片电阻。当然，本公开的实施例不限于此，可以采用任意适用的连接方式使单片机接收转速反馈信号MOTOR SPEED对应的电压值，这可以参考集成电路常规设计，此处不再详述。

例如，第三接插件J4的型号为22-23-2041。第三接插件J4将通过第一接插件J1接收的24V电源信号转接给气压传感器208，从而为气压传感器208供电，并且，第三接插件J4还接收来自气压传感器208的气压检测信号Pneumatic Sensor 485-和Pneumatic Sensor485+，并将气压检测信号Pneumatic Sensor 485-和Pneumatic Sensor 485+转接至第一接插件J1，进而通过第一接插件J1将该气压检测信号Pneumatic Sensor 485-和PneumaticSensor 485+提供至单片机，以实现气压检测信号的实时采集。例如，在其他一些示例中，还可以设置另行提供的接收电路，并使单片机与该接收电路信号连接，从而通过该接收电路接收气压传感器208输出的气压检测信号。

例如，第四接插件J5的型号为22272021。第四接插件J5将通过第一接插件J1接收的差分类型的第三控制信号Pneumatic Value+和Pneumatic Value-转接给气路切换装置204，从而控制气体流动方向，即前文所述的预设方向，以实现正负压的切换控制。例如，在其他一些示例中，还可以设置另行提供的驱动器，并使单片机与该驱动器信号连接，从而通过该驱动器向气路切换装置204提供第三控制信号。

例如，处理电路实现为单片机(图中未示出)，该单片机可以采用任意适用的型号，本公开的实施例对此不作限制。例如，可以采用汇编语言编写程序，并将该程序烧写到单片机中，单片机运行该程序时可以进行数据处理和分析计算，从而执行本公开任一实施例所述的气压控制方法。该单片机在电压转换电路U1、驱动电路U2及各个接插件的配合下实现与气压源201、气路切换装置204和气压传感器208的信号传输，从而实现控制功能和信号采集功能。需要说明的是，也可以将处理电路实现为FPGA、CPLD等，这可以根据实际需求而定，本公开的实施例对此不作限制。

例如，电源可以向该集成电路提供24V电源信号，并通过该集成电路向气压源201和气压传感器208供电。该电源可以采用任意适用的型号，本公开的实施例对此不作限制。需要说明的是，当选用的气压源201和气压传感器208的工作电压不为24V时，电源的型号需要相应改变，以使电源提供的电源信号的电压与气压源201和气压传感器208的工作电压匹配，此时，电压转换电路U1的型号也需要相应改变，以将此时电源提供的电源信号的电压转换为5V。

例如，该气压控制装置可以提供恒压模式和间歇模式。

在恒压模式下，单片机向驱动电路U2提供第二控制信号L298 INPUT1、L298INPUT2和L298 ENABLE A，驱动电路U2基于接收到的第二控制信号L298 INPUT1、L298INPUT2和L298 ENABLE A向气压源201提供第一控制信号L298 OUT1和L298 OUT2，从而驱动气压源201输出可调气压的气体。同时，单片机获取气压传感器208反馈的气压检测信号Pneumatic Sensor 485-和Pneumatic Sensor 485+，以获取实时气压数据信息，从而对气压源201的输出进行精确闭环控制，使得气压源201向目标空间提供恒定的气压(可以为正压或负压)。

在间歇模式下，单片机向驱动电路U2提供第二控制信号L298 INPUT1、L298INPUT2和L298 ENABLE A，驱动电路U2基于接收到的第二控制信号L298 INPUT1、L298INPUT2和L298 ENABLE A向气压源201提供第一控制信号L298 OUT1和L298 OUT2，从而驱动气压源201输出可调气压的气体。单片机获取气压传感器208反馈的气压检测信号Pneumatic Sensor 485-和Pneumatic Sensor 485+，以获取实时气压数据信息，从而对气压源201的输出进行精确闭环控制。并且，单片机向气路切换装置204提供第三控制信号Pneumatic Value+和Pneumatic Value-，以进行预设方向的切换，从而使气压源201向目标空间交替提供正压与负压。

需要说明的是，本公开的实施例中，上述集成电路可以包括更多或更少的部件或元件，这可以根据实际需要实现的功能和性能而定，本公开的实施例对此不作限制。上文描述的各个部件或元件，例如电压转换电路U1、驱动电路U2、处理电路、第一接插件J1、第二接插件J2、第三接插件J4和第四接插件J5等，可以采用任意适用的连接方式，只要能实现相应的功能即可，不限于上文描述的连接方式。

有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种气压控制方法，包括：

控制气路切换装置以确定预设方向；

控制气压源工作，驱动气体沿所述预设方向在目标空间与所述气压源之间流动。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

利用气压传感器检测所述目标空间中的气压，得到气压检测结果；

根据所述气压检测结果，调整所述气压源的运行参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述运行参数包括转速设置值；

优选地，所述方法还包括：

获取所述气压源的转速反馈值；

根据所述气压源的转速反馈值，调整所述气压源的转速设置值。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，根据所述气压检测结果，调整所述气压源的运行参数，包括：

判断所述气压检测结果与预设气压值的差值是否在预设范围内；

若所述差值不在所述预设范围内，调整所述气压源的运行参数，以改变所述差值，直至所述差值在所述预设范围内；

优选地，所述预设气压值与标准大气压的差值的绝对值不大于10Kpa。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

控制所述气路切换装置使得所述预设方向在从所述气压源到所述目标空间以及从所述目标空间到所述气压源之间切换，所述预设方向的切换根据包括所述目标空间的设备运转时所在工艺阶段而进行；

优选地，所述包括所述目标空间的设备为3D打印设备。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其中，所述方法应用于利用3D打印设备进行3D打印的工艺中，所述3D打印设备包括料槽组件，所述料槽组件包括离型膜和透明支撑板，所述离型膜与所述透明支撑板之间形成所述目标空间。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在3D打印的光照固化阶段开始之前和/或同时，通过控制所述目标空间的气压，使所述离型膜处于第一状态，以所述离型膜的平直张紧状态为基准，处于所述第一状态的所述离型膜产生的形变量的绝对值不大于0.5mm；和/或

在3D打印的光照固化阶段结束之后，通过控制所述目标空间的气压，使得所述离型膜向所述透明支撑板的方向发生形变，以处于所述第一状态的离型膜为基准，使得所述离型膜向所述透明支撑板的方向发生的最大变形位置处的形变量大于0.1mm。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，在3D打印的光照固化阶段开始之前和/或同时，通过控制所述目标空间的气压，使得所述离型膜与所述透明支撑板之间的间隔大小为0.05mm～0.5mm，且流向所述目标空间的气体为含氧量为15体积％～100体积％的气体，以及所述离型膜为透氧膜；和/或

在3D打印的光照固化阶段结束之后，通过控制所述目标空间的气压，使得在所述离型膜的最大变形处所述离型膜与所述透明支撑板之间的间隔大小为0～0.05mm。

9.一种用于实现权利要求1-8任一所述的气压控制方法的气压控制装置，其中，所述气压控制装置分别与所述气路切换装置和所述气压源电连接，所述气压控制装置包括：

驱动电路，配置为向所述气压源提供第一控制信号，以控制所述气压源工作；

处理电路，配置为向所述驱动电路提供第二控制信号以控制所述驱动电路输出的所述第一控制信号，并且向所述气路切换装置提供第三控制信号以确定所述预设方向。

10.根据权利要求9所述的气压控制装置，其中，所述气压控制装置还与气压传感器电连接，

所述处理电路还配置为接收所述气压传感器的气压检测信号以得到气压检测结果。

11.根据权利要求9所述的气压控制装置，其中，所述处理电路还配置为接收所述气压源的转速反馈信号以得到转速反馈值。

12.根据权利要求9所述的气压控制装置，还包括电压转换电路，

其中，所述电压转换电路与所述驱动电路电连接，

所述电压转换电路配置为将接收到的第一电压转换为第二电压，并将所述第二电压提供给所述驱动电路，所述第一电压大于所述第二电压；

优选地，所述电压转换电路包括非隔离电源芯片。

13.根据权利要求9所述的气压控制装置，其中，所述处理电路包括单片机、现场可编程逻辑门阵列或复杂可编程逻辑器件；和/或

所述驱动电路包括电机驱动芯片。

Images