CN114770933A - 一种复合式3d打印扫描方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合式3D打印扫描方法，包括：将零件的每个分层厚度定义为d；切片后形成多层轮廓切片；外轮廓区域定义为：在X方向与轮廓相距尺寸为T，在Y方向与轮廓相距尺寸为t的区域，除轮廓区域以外的区域定义为核心区域；对于外轮廓区域，激光扫描线采用逐行形式进行蛇形扫描，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域；以预设功率P和扫描速度V的激光扫描线，逐行对外轮廓区域进行扫描；放大激光束直径Φ，对核心区域中的矩形区域进行扫描；将激光束直径调整回原始尺寸Φ，激光束开始沿实体截面轮廓进行扫描；扫描完当前第N层后，待3D打印机完成铺粉，激光束开始扫描第N+1层。本发明有助于节省扫描时间以及提高成形效率。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种复合式3D打印扫描方法。
背景技术
现有技术中，激光选区熔化成形技术，因其自身具有快速熔融、凝固的技术特点，在成形大面积零件或者截面积变化较大的产品时，现有扫描方式极易产生高应力，同时现有技术手段的扫描时间长，成形效率较低。由此可见，针对激光选区熔化成形大面积零件或截面积变化较大的产品时，存在应力大、成形效率低等难题亟待解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种有助于节省扫描时间以及提高成形效率的复合式3D打印扫描方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种复合式3D打印扫描方法，其包括有如下步骤：步骤S1，根据激光选区熔化成形原理，采用层层堆叠方式进行零件成形，将零件的每个分层厚度定义为d；步骤S2，利用切片软件对零件进行切片，之后形成多层厚度为d的轮廓切片；步骤S3，针对实体截面，根据实体截面面积对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，外轮廓区域定义为：在X方向与轮廓相距尺寸为T，在Y方向与轮廓相距尺寸为t的区域，实体截面除轮廓区域以外的区域定义为核心区域；步骤S4，对于外轮廓区域，激光扫描线采用逐行形式进行蛇形扫描，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域，各矩形区域采用不同的扫描形式；步骤S5，激光束在扫描当前第N层时，首先保持激光束直径Φ不变，以预设功率P和扫描速度V的激光扫描线，逐行对外轮廓区域进行扫描；步骤S6，放大激光束直径Φ，直径放大系数K设置为：1.05～5，激光束开始对核心区域中的矩形区域进行扫描；步骤S7，将激光束直径调整回原始尺寸Φ，激光束开始沿实体截面轮廓进行扫描；步骤S8，扫描完当前第N层后，待3D打印机完成铺粉，激光束开始扫描第N+1层。
优选地，所述步骤S3中，尺寸T与尺寸t的数值均小于实体截面的水平和竖直方向边长的一半。
优选地，所述步骤S4中，长矩形由多组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线形成，短矩形由锯齿形扫描线形成。
优选地，所述步骤S4中，定义蛇形扫描线间距为D，定义短矩形X方向长度为L1，Y方向宽度为H1，长矩形X方向长度为L2，Y方向宽度为H2；定义礁盘式扫描线礁盘X方向长度为L3，Y方向宽度为H3；定义锯齿形扫描线扫描线X方向长度为L4，Y方向宽度为H4；定义短矩形X方向间距为l1，Y方向与长矩形的距离为h2；定义长矩形X方向间距为l2，定义锯齿形扫描线扫X方向间距为l3，Y方向间距为h2；定义激光束直径为Φ；其中：L1＞20Φ，L2＞30Φ，L3＞15Φ，L4＜Φ，H1＞15Φ，H2＞15Φ，H3＞8Φ，H4＜Φ，l1＜Φ，l2＜Φ，l3＜Φ，h1＜Φ，h2＜Φ。
优选地，所述步骤S6中，扫描短矩形区域时，扫描顺序为：激光束先随机扫描任意一个短矩形区域的锯齿形扫描线，完成扫描后，激光束跳转开始扫描下一个短矩形区域，这两个短矩形区域在X、Y方向不直接相连，二者之间间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域。
优选地，所述步骤S6中，扫描长矩形区域时，扫描顺序为：激光束先随机扫描X方向或者Y方向的扫描线，扫描完成后，激光束跳转开始扫描下一个长矩形区域，这两个长矩形区域在X、Y方向不直接相连，二者之间间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域，依次类推，直至每一个长矩形区域中某一个方向扫描线全部扫描完毕。
优选地，所述步骤S8中，扫描第N+1层时，改变蛇形扫描线方向，第N+1层扫描线与第N层扫描线呈一定夹角α，且有180°＞α＞91°。
优选地，所述步骤S8中，扫描第N+1层时，改变长、短矩形划分区域和位置，长矩形区域改为短矩形，短矩形区域调整为长矩形，长、短矩形区域沿X方向移动一定距离δ，沿Y方向移动一定距离Ω，且有2L2/3＞δ＞L1/3；2H2/3＞Ω＞H1/3。
优选地，所述步骤S8中，对于中空截面，根据其截面面积，对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，区分外轮廓和内轮廓，其中：在X方向与外轮廓相距尺寸为T1，在Y方向与外轮廓相距尺寸为t1的区域，定义为外轮廓区域；在X方向与内轮廓相距尺寸为T3，在Y方向与内轮廓相距尺寸为t3的区域，定义为内轮廓区域；中空截面除内、外轮廓区域以外的区域定义为核心区域，核心区域X方向尺寸为T2，Y方向尺寸为t2，且满足T1、T3、t1、t3的数值均小于中空截面的水平和竖直方向边长的一半。
优选地，所述步骤S8中，对于内、外轮廓区域，激光扫描线呈蛇形布局，并采用逐行扫描形式，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域，矩形区域采用不同的扫描形式，其中长矩形采用由多组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线，短矩形采用锯齿形扫描线，长、短矩形按经纬规则分布或者按长短交错分布。
本发明公开的复合式3D打印扫描方法中，通过执行所述步骤S1至所述步骤S8的整个扫描过程，实现了对大面积零件或者截面积变化较大产品的成形扫描，基于上述复合式3D打印扫描方法，发明相比现有技术而言的有益效果在于，本发明有效解决了针对激光选区熔化成形大面积零件或截面积变化较大产品时存在应力大、成形效率低等技术问题，有助于节省扫描时间以及提高成形效率，较好地满足了应用需求。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的中空箱体零件立体图；
图2为本发明第一实施例中的中空箱体零件侧视图；
图3为图2中沿A-A线的剖视图；
图4为图2中沿B-B线的剖视图；
图5为外轮廓区域示意图；
图6为锯齿形扫描线和礁盘式扫描线的示意图；
图7为内、外轮廓区域的示意图；
图8为蛇形扫描区域示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种复合式3D打印扫描方法，其包括有如下步骤：
步骤S1，根据激光选区熔化成形原理，采用层层堆叠方式进行零件成形，将零件的每个分层厚度定义为d；
步骤S2，利用切片软件对零件进行切片，之后形成多层厚度为d的轮廓切片；
步骤S3，针对实体截面，根据实体截面面积对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，外轮廓区域定义为：在X方向与轮廓相距尺寸为T，在Y方向与轮廓相距尺寸为t的区域，实体截面除轮廓区域以外的区域定义为核心区域；
步骤S4，对于外轮廓区域，激光扫描线采用逐行形式进行蛇形扫描，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域，各矩形区域采用不同的扫描形式；
步骤S5，激光束在扫描当前第N层时，首先保持激光束直径Φ不变，以预设功率P和扫描速度V的激光扫描线，逐行对外轮廓区域进行扫描；
步骤S6，放大激光束直径Φ，直径放大系数K设置为：1.05～5，激光束开始对核心区域中的矩形区域进行扫描；
步骤S7，将激光束直径调整回原始尺寸Φ，激光束开始沿实体截面轮廓进行扫描；
步骤S8，扫描完当前第N层后，待3D打印机完成铺粉，激光束开始扫描第N+1层。
上述方法中，通过执行所述步骤S1至所述步骤S8的整个扫描过程，实现了对大面积零件或者截面积变化较大产品的成形扫描，基于上述复合式3D打印扫描方法，发明相比现有技术而言的有益效果在于，本发明有效解决了针对激光选区熔化成形大面积零件或截面积变化较大产品时存在应力大、成形效率低等技术问题，有助于节省扫描时间以及提高成形效率，较好地满足了应用需求。
进一步地，所述步骤S3中，尺寸T与尺寸t的数值均小于实体截面的水平和竖直方向边长的一半。其中，上述尺寸T与t数值可以相同也可不同，也可定义为沿轮廓法向量的距离。
本实施例的所述步骤S4中，长矩形由多组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线形成，短矩形由锯齿形扫描线形成。其中，长短矩形既可以经纬规则分布，也可以长短交错分布或随机分布。
作为一种优选方式，所述步骤S4中，定义蛇形扫描线间距为D，定义短矩形X方向长度为L1，Y方向宽度为H1，长矩形X方向长度为L2，Y方向宽度为H2；
定义礁盘式扫描线礁盘X方向长度为L3，Y方向宽度为H3；
定义锯齿形扫描线扫描线X方向长度为L4，Y方向宽度为H4；
定义短矩形X方向间距为l1，Y方向与长矩形的距离为h2；
定义长矩形X方向间距为l2，定义锯齿形扫描线扫X方向间距为l3，Y方向间距为h2；
定义激光束直径为Φ；
其中：L1＞20Φ，L2＞30Φ，L3＞15Φ，L4＜Φ，H1＞15Φ，H2＞15Φ，H3＞8Φ，H4＜Φ，l1＜Φ，l2＜Φ，l3＜Φ，h1＜Φ，h2＜Φ。
本实施例的所述步骤S6中，扫描短矩形区域时，扫描顺序为：激光束先随机扫描任意一个短矩形区域的锯齿形扫描线，完成扫描后，激光束跳转开始扫描下一个短矩形区域，这两个短矩形区域在X、Y方向不直接相连，二者之间间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域。此过程只扫描一次，激光功率设置为P：50～1000W；激光扫描速度设置为V：50～10000mm/s。
本实施例的所述步骤S6中，扫描长矩形区域时，扫描顺序为：激光束先随机扫描X方向或者Y方向的扫描线，扫描完成后，激光束跳转开始扫描下一个长矩形区域，这两个长矩形区域在X、Y方向不直接相连，二者之间间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域，依次类推，直至每一个长矩形区域中某一个方向扫描线全部扫描完毕。之后激光束再按照以上方式，扫描长矩形区域中剩余的另一个方向的扫描线，直至扫描完毕，此过程只扫描一次。激光束直径变大后，激光功率增加，激光扫描速度维持不变或适当降低。或者激光功率不变，激光扫描速度减少。
作为一种优选方式，所述步骤S8中，扫描第N+1层时，改变蛇形扫描线方向，第N+1层扫描线与第N层扫描线呈一定夹角α，且有180°＞α＞91°。进一步地，所述步骤S8中，扫描第N+1层时，改变长、短矩形划分区域和位置，长矩形区域改为短矩形，短矩形区域调整为长矩形，长、短矩形区域沿X方向移动一定距离δ，沿Y方向移动一定距离Ω，且有2L2/3＞δ＞L1/3；2H2/3＞Ω＞H1/3。
本实施例的所述步骤S8中，对于中空截面，根据其截面面积，对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，区分外轮廓和内轮廓，其中：
在X方向与外轮廓相距尺寸为T1，在Y方向与外轮廓相距尺寸为t1的区域，定义为外轮廓区域；
在X方向与内轮廓相距尺寸为T3，在Y方向与内轮廓相距尺寸为t3的区域，定义为内轮廓区域；
中空截面除内、外轮廓区域以外的区域定义为核心区域，核心区域X方向尺寸为T2，Y方向尺寸为t2，且满足T1、T3、t1、t3的数值均小于中空截面的水平和竖直方向边长的一半。
进一步地，所述步骤S8中，对于内、外轮廓区域，激光扫描线呈蛇形布局，并采用逐行扫描形式，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域，矩形区域采用不同的扫描形式，其中长矩形采用由多组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线，短矩形采用锯齿形扫描线，长、短矩形按经纬规则分布或者按长短交错分布。
为了更好地描述本发明的技术方案，下面以中空箱体零件为例，结合附图对本发明的上述技术方案作进一步的解释说明。
实施例一
本实施例提出了一种复合式3D打印扫描方法，其具体由如下步骤实现。
步骤1，请参见图1，本实施例以中空箱体零件为例进行说明，将零件定义为箱体；
步骤2，请参见图2，根据激光选区熔化成形原理，零件采用层层堆叠的方式进行成形，每个零件的分层厚度定义为d，箱体因高度方向截面积有突变，不同位置处截面形状有较大差异；
步骤3，箱体零件经过切片软件进行切片处理后，形成一层层厚度为d的轮廓切片，因高度不同，其截面形状也呈现不同的状态；
步骤S4，结合图3和图4所示，定义B-B型截面为中空截面，定义A-A型截面为实体截面，因实体截面与中空截面面积不同，为有效降低产品应力以及提高成形效果，在后续扫描时，需定义不同的扫描策略；
步骤5，根据实体截面面积，对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓。在X方向，与轮廓相距尺寸为T，在Y方向与轮廓相距尺寸为t的区域，定义为外轮廓区域，实体截面除轮廓区域以外的区域定义为核心区域。其中，上述尺寸T与t数值可以相同也可不同，也可定义为沿轮廓法向量的距离，同时，满足T与t的数值均小于实体截面的水平及竖直方向的边长的一半；
步骤6，对于外轮廓区域，激光扫描线呈蛇形布局，采用逐行扫描形式；对于核心区域，将其分成长宽不等、纵横相间的矩形区域，矩形区域采用不同的扫描形式，其中，结合图5和图6所示，长矩形采用由几组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线14，短矩形采用锯齿形扫描线13，长短矩形既可以经纬规则分布，也可以长短交错分布或随机分布，为便于说明，本发明以长短矩形经纬规则分布进行举例说明，结合图5和图6所示，包括混合扫描区域10、蛇形扫描区域11和轮廓12；
步骤7，定义蛇形扫描线间距为D，定义短矩形X方向长度为L1，Y方向宽度为H1，长矩形X方向长度为L2，Y方向宽度为H2；定义礁盘式扫描线礁盘X方向长度为L3，Y方向宽度为H3；定义锯齿形扫描线扫描线X方向长度为L4，Y方向宽度为H4；定义短矩形X方向间距为l1，Y方向与长矩形的距离为h2；定义长矩形X方向间距为l2；定义锯齿形扫描线扫X方向间距为l3，Y方向间距为h2；定义激光束直径为Φ；其中L1＞20Φ；L2＞30Φ；L3＞15Φ；L4＜Φ；H1＞15Φ；H2＞15Φ；H3＞8Φ；H4＜Φ；l1＜Φ；l2＜Φ；l3＜Φ；h1＜Φ；h2＜Φ；
步骤8，激光束在扫描当前层第N层时，首先保持激光束直径Φ不变。以特定的激光功率P，激光扫描速度V沿蛇形扫描线，然后自左向右，自下而上，逐行对外轮廓区域进行扫描，此过程只扫描一次，激光功率P：50～1000W；激光扫描速度V：50～10000mm/s；
步骤9，随后激光束直径Φ放大，直径放大系数K：1.05～5，激光束开始对核心区域中的矩形区域进行扫描，此步骤既可以先沿着长矩形区域的扫描线进行扫描，再沿着短矩形区域的扫描线进行扫描，也可先沿着短矩形区域的扫描线进行扫描，再沿着长矩形的扫描线进行扫描，或者二者交替交错进行；
扫描短矩形区域扫描线时，扫描顺序为：激光束先随机扫描任意一个短矩形区域的锯齿形扫描线，完整扫描后，激光束跳转开始扫描下一个短矩形区域，这两个短矩形区域在X、Y方向不能直接相连，可以间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域；
扫描长矩形区域扫描线时，扫描顺序为：激光束先随机扫描任意一个长矩形区域的横纵交错扫描线中一个方向的扫描线，可先扫描X方向，也可先扫描Y方向。扫描后，激光束跳转开始扫描下一个长矩形区域，这两个长矩形区域在X、Y方向不能直接相连，可以间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域，可先扫描此长矩形区域中X方向扫描线，也可先扫描Y方向扫描线，依次类推，直至每一个长矩形区域中某一个方向扫描线全部扫描完毕，随后激光束再以上述法则，扫描长矩形区域中剩余的另一个方向的扫描线，直至扫描完毕，只扫描一次。
激光束直径变大后，激光功率增加，激光扫描速度维持不变或适当降低，或者激光功率不变，激光扫描速度减少。激光功率P：60～1000W；激光扫描速度V：40～10000mm/s。总之，保证激光功率P与激光扫描速度V的比值较激光束直径改变前不变或适当增加；
步骤10，最后激光束直径调整回原始尺寸Φ，开始沿实体截面轮廓进行扫描，激光束直径调整后，激光功率降低，激光扫描速度维持不变或适当增加，激光功率P：35～1000W；激光扫描速度V：50～9000mm/s。轮廓扫描次数为N，可以定义为0、1、2、3、4；
步骤11，扫描完当前层第N层厚，3D打印机完成铺粉，激光束开始扫描下一层，即第N+1层；
步骤12，参考步骤8中的实现方式，激光束首先开始沿蛇形扫描线扫描外轮廓区域，激光功率及扫描速度与步骤8中相同，不过此时蛇形扫描线方向发生变化，其与上一层，即第N层扫描线呈一定夹角α，且有180°＞α＞91°，后续每层均按此方式进行外轮廓区域的扫描；
步骤13，外轮廓区域扫描完成后，激光束开始按照划分的长、短矩形扫描核心区域，扫描方式与步骤9中一致，不过将长、短矩形划分区域与位置较第N层发生变化，长矩形区域改为短矩形，短矩形区域调整为长矩形。长、短矩形区域沿X方向移动一定距离δ，沿Y方向移动一定距离Ω，且2L2/3＞δ＞L1/3；2H2/3＞Ω＞H1/3；
与此同时，短矩形中的锯齿形扫描线方向同样发生变化，沿顺时针方向，第N+1层扫描线相较于第N层旋转一定角度α，90°＞α＞45°；长矩形区域中的横纵扫描线位置调换，原来的横向扫描线调整为纵向扫描线，但横纵扫描线相对每个长矩形四边的位置及尺寸均发生变动。同时，第N+1层长矩形区域横纵扫描线方向较第N层扫描线，沿顺时针方向旋转一定角度β，90°≥α≥45°，防止上下两侧扫描线相互重叠，后续每层均按此方式进行核心区域的扫描；
步骤14，最后激光束遵循步骤10的方式完成第N+1层轮廓的扫描；
步骤15，后续步骤循环往复，直至完成实体截面的扫描；
步骤16，对于中空截面，根据其截面面积，对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，分为外轮廓、内轮廓，在X方向，与外轮廓相距尺寸为T1，在Y方向与外轮廓相距尺寸为t1的区域，定义为外轮廓区域，在X方向，与内轮廓相距尺寸为T3，在Y方向与内轮廓相距尺寸为t3的区域，定义为内轮廓区域；中空截面除内、外轮廓区域以外的区域定义为核心区域，核心区域X方向尺寸为T2，Y方向尺寸为t2。其中，上述尺寸T1、T3与t1、t3数值可以相同也可不同，也可定义为沿轮廓法向量的距离，同时，满足T1、T3与t1、t3的数值均小于中空截面的水平及竖直方向的边长的一半；
步骤17，结合图6和图7所示，对于内轮廓区域15和外轮廓区域16，激光扫描线呈蛇形布局，采用逐行扫描形式，对于核心区域，将其分成长宽不等，纵横相间的矩形区域，矩形区域采用不同的扫描形式。其中，长矩形采用由几组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线、短矩形采用锯齿形扫描线。长短矩形既可以经纬规则分布，也可以长短交错分布或随机分布。为便于说明，本发明以长短矩形经纬规则分布进行举例说明，结合图6和图7所示，包括混合扫描区域10和蛇形扫描区域11。
步骤18，对于中空截面其内外、轮廓区域的扫描方式，与步骤7、8一致。不同之处在于内、外轮廓区域是同时扫描，无需区分先后顺序。且内轮廓区域与外轮廓区域的蛇形扫描线方向可以相同，结合图6和图7所示，当然也可以不同；若不同，则在同一截面相互之间存在一定夹角，夹角数值0°～180°；
步骤19，对于中空截面的核心区域，其扫描方式与上述步骤9中一致；
步骤20，对于中空截面的轮廓，其扫描方式与上述步骤10中一致；
步骤21，当前层扫描完成后，按照上述章节中步骤13～15进行扫描，直至中空截面区域扫描完成；
步骤22，为提高产品外观质量，在箱体高度方向，或沿轮廓线法向量方向量尺寸小于M时，此时，高度方向截面只有核心区域及轮廓线，如图8所示。
步骤23，其核心区域采用蛇形方式进行扫描，具体扫描方式请参考上述扫描过程，轮廓线扫描方式之前所述扫描方式一致；
步骤24，循环往复进而完成箱体零件的打印工作。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种复合式3D打印扫描方法，其特征在于，包括有如下步骤：
步骤S1，根据激光选区熔化成形原理，采用层层堆叠方式进行零件成形，将零件的每个分层厚度定义为d；
步骤S2，利用切片软件对零件进行切片，之后形成多层厚度为d的轮廓切片；
步骤S3，针对实体截面，根据实体截面面积对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，外轮廓区域定义为：在X方向与轮廓相距尺寸为T，在Y方向与轮廓相距尺寸为t的区域，实体截面除轮廓区域以外的区域定义为核心区域；
步骤S4，对于外轮廓区域，激光扫描线采用逐行形式进行蛇形扫描，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域，各矩形区域采用不同的扫描形式；
步骤S5，激光束在扫描当前第N层时，首先保持激光束直径Φ不变，以预设功率P和扫描速度V的激光扫描线，逐行对外轮廓区域进行扫描；
步骤S6，放大激光束直径Φ，直径放大系数K设置为：1.05～5，激光束开始对核心区域中的矩形区域进行扫描；
步骤S7，将激光束直径调整回原始尺寸Φ，激光束开始沿实体截面轮廓进行扫描；
步骤S8，扫描完当前第N层后，待3D打印机完成铺粉，激光束开始扫描第N+1层。
2.如权利要求1所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S3中，尺寸T与尺寸t的数值均小于实体截面的水平和竖直方向边长的一半。
3.如权利要求1所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S4中，长矩形由多组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线形成，短矩形由锯齿形扫描线形成。
4.如权利要求1所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S4中，定义蛇形扫描线间距为D，定义短矩形X方向长度为L1，Y方向宽度为H1，长矩形X方向长度为L2，Y方向宽度为H2；
定义礁盘式扫描线礁盘X方向长度为L3，Y方向宽度为H3；
定义锯齿形扫描线扫描线X方向长度为L4，Y方向宽度为H4；
定义短矩形X方向间距为l1，Y方向与长矩形的距离为h2；
定义长矩形X方向间距为l2，定义锯齿形扫描线扫X方向间距为l3，Y方向间距为h2；
定义激光束直径为Φ；
其中：L1＞20Φ，L2＞30Φ，L3＞15Φ，L4＜Φ，H1＞15Φ，H2＞15Φ，H3＞8Φ，H4＜Φ，l1＜Φ，l2＜Φ，l3＜Φ，h1＜Φ，h2＜Φ。
5.如权利要求1所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S6中，扫描短矩形区域时，扫描顺序为：激光束先随机扫描任意一个短矩形区域的锯齿形扫描线，完成扫描后，激光束跳转开始扫描下一个短矩形区域，这两个短矩形区域在X、Y方向不直接相连，二者之间间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域。
6.如权利要求1所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S6中，扫描长矩形区域时，扫描顺序为：激光束先随机扫描X方向或者Y方向的扫描线，扫描完成后，激光束跳转开始扫描下一个长矩形区域，这两个长矩形区域在X、Y方向不直接相连，二者之间间隔一个或多个短矩形区域或长矩形区域，依次类推，直至每一个长矩形区域中某一个方向扫描线全部扫描完毕。
7.如权利要求1所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S8中，扫描第N+1层时，改变蛇形扫描线方向，第N+1层扫描线与第N层扫描线呈一定夹角α，且有180°＞α＞91°。
8.如权利要求7所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S8中，扫描第N+1层时，改变长、短矩形划分区域和位置，长矩形区域改为短矩形，短矩形区域调整为长矩形，长、短矩形区域沿X方向移动一定距离δ，沿Y方向移动一定距离Ω，且有2L2/3＞δ＞L1/3；2H2/3＞Ω＞H1/3。
9.如权利要求8所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S8中，对于中空截面，根据其截面面积，对其截面区域进行划分，定义截面边界线为轮廓，区分外轮廓和内轮廓，其中：
在X方向与外轮廓相距尺寸为T1，在Y方向与外轮廓相距尺寸为t1的区域，定义为外轮廓区域；
在X方向与内轮廓相距尺寸为T3，在Y方向与内轮廓相距尺寸为t3的区域，定义为内轮廓区域；
中空截面除内、外轮廓区域以外的区域定义为核心区域，核心区域X方向尺寸为T2，Y方向尺寸为t2，且满足T1、T3、t1、t3的数值均小于中空截面的水平和竖直方向边长的一半。
10.如权利要求9所述的复合式3D打印扫描方法，其特征在于，所述步骤S8中，对于内、外轮廓区域，激光扫描线呈蛇形布局，并采用逐行扫描形式，对于核心区域，将其分成长宽不同、纵横交错的矩形区域，矩形区域采用不同的扫描形式，其中长矩形采用由多组横、纵向扫描线组成的礁盘式扫描线，短矩形采用锯齿形扫描线，长、短矩形按经纬规则分布或者按长短交错分布。
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