CN115230163A - 一种结合连续与分层成型的快速dlp 3d打印控制参数优化方法 - Google Patents

一种结合连续与分层成型的快速dlp 3d打印控制参数优化方法 Download PDF

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Abstract

一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法包括如下步骤：通过分析模型切片的可打印区域，确认每张切片最大可打印距离；进一步建立液‑液界面打印场景，并模拟记录打印完一层切片后树脂在打印物体与氟化油间的流动行为；接下来通过切片最大可打印距离和数值模拟模型，确定当前切片的打印模式；然后基于泊肃叶流动、Jacobs工作曲线以及朗伯‑比尔定律表达连续和分层打印的树脂固化时间、连续打印最大可填充距离、分层打印最佳提升距离以及两种方式对应的打印平台提升速度；最后在打印开始前采用相机监控确定打印原点。此方法通过获得最优的控制参数可实现任何模型的快速打印，同时具有可移植性和可打印性。

Description

一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化 方法
技术领域
本发明涉及计算流体力学、智能控制和图像处理技术，通过模拟树脂的流动行为，并采用计算流体力学相关定律来表达数字光处理(DLP)3D关键控制参数，实现快速DLP 3D打印控制的优化，并提高打印效率和模型适配范围。
背景技术
3D打印技术是指利用3D打印技术生产出真实三维模型的一种设备，其基本原理是利用特殊的耗材(胶水、树脂或粉末等)按照由电脑预先设计好的三维立体模型，通过黏结剂的沉积将每层粉末黏结成型，最终打印出3D实体。目前已形成多种不同的3D打印成形工艺,如立体光固化(SLA)、层合实体制造(LOM)、熔融沉积造型(FDM)、选域激光烧结(SLS)、三维打印(3DP)、DLP 3D打印等。但是就目前而言，FDM精度较差，需要不断地熔化材料丝并且等待材料固化，总体成型速度较慢。数字光处理(Digital Light Processing，简称DLP)3D打印技术采用DLP光机或者投影仪作为光源，采用分层打印的方式，通过打印平台先上升再下降，留出与树脂槽一个切片层的厚度，可以完成逐层曝光，相对其他打印方式已经较快的提升了打印速度。
随着对DLP 3D打印技术生产需求的进一步升高，分层成型方式已经不能满足市场对于打印速度的要求。近年来出现了一系列面向DLP 3D打印的连续成型技术，包括2015年美国北卡罗来纳大学基于DLP 3D打印发明的连续界面生产技术(Continuous LiquidInterface Production，简称CLIP)。2018年中科院化学所宋延林团队受猪笼草表面光滑性启发发明的超低粘合的制造界面。2019年美国西北大学的Walker D A等发明了基于液-液界面的大尺寸快速DLP 3D打印方法，上述方法均可以增快DLP 3D打印的速度，但受限于光敏树脂的流平速度，适用模型范围有限。
2021年，Liu等基于宋延林设计的超低粘合度界面通过将分层与连续打印结合，并提出连续打印过程中树脂最大可填充距离这一关键参数，增加了模型适配范围，但其存在润滑液流失现象使得打印模型高度受限。2022年Li YD等基于Walker D A的液-液界面打印方法，提出模型引导的分层与连续相结合的3D打印方法。其在Liu等方法的基础上提出了分层打印的最佳提升高度从而降低分层打印时间，且采用Li YD等提出的方法可以适配大多数的模型，但参数都通过实验确定效率不高，受环境影响较大，而且能够优化的参数有限。这些都严重影响了DLP 3D打印技术的应用。
发明内容
本发明提供一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法，通过流体体积(Volume of Fluid，简称VoF)方法模拟液-液界面打印场景，并记录打印完一层切片后树脂在打印物体与氟化油间的流动行为，然后基于泊肃叶流动、Jacobs工作曲线以及朗伯-比尔定律用来表达连续和分层打印的树脂固化时间、连续打印最大可填充距离、分层打印最佳提升距离以及两种方式对应的打印平台提升速度这些控制参数。采用提出的一种结合连续与分层成型的快速DLP3D打印控制参数优化方法，通过获得最优的控制参数可以实现任何模型的快速打印。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法，包括以下步骤：
步骤100、对待打印的三维模型进行切片，得到切片数i，确定每张切片的可打印区域，计算求得每张切片可打印区域内所有的点到其边界点的最短距离中的最大值DMAX[i]；
步骤200、基于开源计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)软件OpenFOAM的标准求解器，依据树脂-氟化油的液-液两相流打印场景，采用VoF模型，建立数值模拟模型；
步骤300、根据打印场景建立笛卡尔坐标系，依据步骤100获得的DMAX[i]以及步骤200建立的数值模拟模型，采用泊肃叶流动特性分析获得每张切片的打印模式；
步骤400、根据步骤300得到的切片打印模式，取采用连续方式打印的切片，依据朗伯-比尔定律计算连续成型打印平台上升速度，将其写入打印配置文件；
步骤500、根据步骤300得到的切片打印模式，取采用分层方式打印的切片，计算其树脂流平时间与其他控制参数的关系，并依据Jacobs工作固化曲线获得分层树脂固化时间的表达，将得到的控制参数写入打印配置文件中；
步骤600、打印开始前利用相机监控确定打印原点，然后依据打印配置文件，完成打印。
其中，对待打印的三维模型进行切片，得到切片数i，确定每张切片的可打印区域，计算求得每张切片可打印区域内所有的点到其边界点的最短距离中的最大值DMAX[i]步骤100包括：
将待打印的三维模型进行切片，此时仅有灰度为255的像素点为待曝光像素点，取像素点灰度值为255的区域，该区域为切片的可打印区域；
对不同切片的可打印区域进行检测，确定其左上角、左下角、右上角和右下角这四个点，将其连接为闭合区域S，同时获取非边缘点中距离可打印区域中心点最近的像素点，记录这些距离值并比较，得到不同切片i分别对应的最小距离的最大值DMAX[i]。
其中，基于开源计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件OpenFOAM的标准求解器，依据树脂-氟化油的液-液两相流打印场景，采用VoF模型，建立数值模拟模型步骤200包括：
根据开源CFD软件OpenFOAM的标准求解器,并采用VoF模型，建立包括树脂槽、打印平台、打印物体、树脂和氟化油在内的液-液两相流打印场景；
同时将树脂槽、打印平台和打印物体设置为刚性材质，树脂槽与氟化油和树脂的接触的边界设置为固体壁面边界，打印平台、打印物体与树脂和氟化油接触的表面设置为线性滑移边界，树脂与氟化油之间为无滑移边界。
其中，根据打印场景建立笛卡尔坐标系，依据步骤100获得的DMAX[i]以及步骤200建立的数值模拟模型，进一步采用泊肃叶流动特性分析获得每张切片的打印模式步骤300包括：
树脂在打印模型以及氟化油间隙中任意方向流动特性相同，根据打印场景建立笛卡尔坐标系；
树脂在打印模型与氟化油的间隙中流动其雷诺数小于1，符合平板之间的层流运动规律，符合泊肃叶流动，有N-S方程：
Figure BDA0003643531120000041
其中y的原点为氟化油与树脂的交界面，表示距离此交界面的距离，x的原点为垂直于打印物体边缘的氟化油与树脂的交界面，表示树脂填充的距离，同时有边界条件：
Figure BDA0003643531120000048
其中u为树脂在x轴向运动的最大速度，us为滑移速度，Hs为打印平台上升的高度，dp/dx为压力梯度，μ1为树脂的粘度，对式(1)积分有：
Figure BDA0003643531120000042
这里C1和C2是常数，将边界条件式(3)带入式(1)，可以得到：
Figure BDA0003643531120000043
C2＝0#(5)
Figure BDA0003643531120000044
根据场景的线性滑移设置，可得：
Figure BDA0003643531120000045
其中Ds为滑移长度，根据式(1) (4) (7)可得：
Figure BDA0003643531120000046
Figure BDA0003643531120000047
根据公式(9)可以得到宽度为W的打印模型与氟化油之间的体积流量Q为：
Figure BDA0003643531120000051
则光敏树脂的平均流速为：
Figure BDA0003643531120000052
在平台上升的t1时刻内，有树脂单方向填充距离Lr与时间变量t的关系：
Figure BDA0003643531120000053
vm是打印平台在上升过程中的速度，t1为填充距离为Lr时树脂填充时间，此即为连续打印树脂填充时间；
连续打印与分层打印的边界需要确定连续打印的树脂最大可填充距离，此距离需小于DMAX[i]，那么需要在单帧播放的时间1/fn内将打印平台上升后留下的间隙补充完全，同时保证填充满间隙的树脂能够在下一帧图像播放前完全固化，且连续打印中打印平台上升速度较慢，结合式(12)有：
Figure BDA0003643531120000054
可以得到连续打印树脂最大可填充距离,对应的DMAX[i]′：
Figure BDA0003643531120000055
因此若切片的DMAX[i]>DMAX[i]′则此切片采用分层成型打印，若切片的DMAX[i]≤DMAX[i]′则采用连续成型打印。
根据步骤300得到的切片打印模式，取采用连续方式打印的切片，依据朗伯-比尔定律计算连续成型打印平台上升速度，将其写入打印配置文件步骤400包括：
取步骤300得到的连续成型打印的切片，根据朗伯-比尔定律有：
Figure BDA0003643531120000065
其中，P(z)是远离打印界面的某个深度z处的光功率，深度z的单位为μm，光功率的单位为mW/cm2，Po是固化界面处的功率，所述固化界面为树脂与氟化油的交界面，因此切片在z处临界固化能量Ec有：
Figure BDA0003643531120000061
在保证可固化的前提下，连续打印的打印平台上升速度vm与可固化的最大层厚z的关系为：
Figure BDA0003643531120000062
根据用户打印需要确定切片待打印层厚，依据式(17)计算连续打印平台上升速度，将连续打印平台上升速度与其对应的切片层编号写入打印配置文件中。
其中，根据步骤300得到的切片打印模式，取采用分层方式打印的切片，计算其树脂流平时间与其他控制参数的关系，并依据Jacobs工作固化曲线获得分层树脂固化时间的表达，将得到的控制参数写入打印配置文件中步骤500包括：
取步骤300得到的分层成型打印的切片，树脂从Lr处流到DMAX[i]的时间记为t2，根据式(12)有：
Figure BDA0003643531120000063
分层打印树脂填充用时T记为：
Figure BDA0003643531120000064
根据式(19)其中滑移长度Ds远小于打印平台提升高度Hs，所以认为(Hs-Ds)/(Hs-4Ds)为大于1的常数C3，则分层打印的树脂填充时间最小时对应的打印平台的最佳提升高度与树脂填充时间T的关系：
Figure BDA0003643531120000071
此时得到的Hs为分层打印的最佳提升高度；
依据Jacobs工作固化曲线建立了树脂固化时间模型：
Figure BDA0003643531120000072
其中Cd为固化深度，Dp是透射深度，Eo是DLP光源在固化界面处累积的光照能量，Ec是紫外光下树脂固化的临界曝光量,固化深度和透射深度的单位为μm，光照能量的单位为mw/cm2，临界曝光量的单位为mw/cm2，因此对于分层打印不同层厚的切片，其固化时间t3可以表示为：
Figure BDA0003643531120000073
根据用户打印需要确定切片待打印层厚，依据式(20)计算分层成型打印平台最佳提升高度，据此还可得到的打印平台上升速度，依据式(22)确定分层成型树脂固化时间，将打印平台最佳提升高度、打印平台上升速度、树脂固化时间与其对应的切片层编号写入打印配置文件中。
进一步，打印开始前利用相机监控确定打印原点，然后依据打印配置文件，完成打印步骤600包括：
打印前在打印树脂槽内加入氟化油，上方倒入光敏树脂，将光源放在树脂槽的下方，因为氟油为无色液体，光敏树脂为有色液体，故可以在打印开始前采用相机在侧面对打印原点进行监控，保证打印平台下降至距离氟化油界面一个切片层厚度的地方；
载入步骤400和步骤500得到的打印配置文件，开始模型打印。
本发明实施例的一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法具有如下优点：
1)利用提出的方法，面向基于液-液界面的DLP 3D打印，通过结合连续与分层成型方式，针对不同模型，能够快速设计一套最优控制参数；
2)可移植性，采用本专利的方法能够模拟树脂与氟化油界面的运动特性，通过不同参数的设置可以尽可能逼近真实打印过程，得到树脂填充时间等模拟结果，同时该方法不仅能适用液-液打印场景，通过修改氟化油代表的材质以及与树脂接触面的边界条件，还能适用于其他DLP 3D打印场景；
3)可打印性，采用分层打印与连续打印相结合的方式，能够适用于绝大部分模型，因此本发明具有很高的理论意义和应用价值。
附图说明
图1是根据本发明实施例的设备组成原理
图2是根据本发明实施例的一种结合连续与分层成型的快速DLP3D打印控制参数优化方法的流程图。
图3是面向本发明实施例的液-液两相流打印场景原理图。
图4是根据本发明实施例的树脂流动示意图。
图5展示铁塔模型的分层与连续区域示意。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明提供一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法，通过VoF方法模拟液-液界面打印场景，并记录打印完一层切片后树脂在打印物体与氟化油间的流动行为，然后基于泊肃叶流动、Jacobs工作曲线以及朗伯-比尔定律用来表达连续和分层打印的树脂固化时间、连续打印最大可填充距离、分层打印最佳提升距离以及两种方式对应的打印平台提升速度这些控制参数。采用提出的一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法，通过获得最优的控制参数可以实现任何模型的快速打印。
DLP技术因其较快的打印速度，被认为具有匹配传统制造业的生产效率，随着对DLP 3D打印技术生产需求的进一步升高，分层打印方式已经不能满足市场对于打印速度的要求，近年来出现了一系列面向DLP 3D打印的连续成型技术，然而受限于光敏树脂的流平速度，以上方法多用于打印空心模型,很难适用于存在较多大尺寸实心切片的模型。本发明实施例的方法针对连续打印存在问题，在保证模型适配的情况下，提出一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法，提高打印效率和对任意大小模型切片的适配性。图1为应用本发明例的设备组成原理图，包括DLP光源1010、树脂槽1060、打印平台1050和丝杠1070，其中树脂槽1060位于DLP光源1010的正上方，DLP光源以及丝杠1070分别与控制上位机相连。打印开始前树脂槽内装有氟化油1020和树脂1030，DLP光源1010将待打印模型的二维切片投射到树脂槽1060内的氟化油1020与树脂1030的交界面，通过紫外光诱发树脂由液态转变为固态，固化成打印物体1040并粘接在打印平台1050，丝杠1070带动打印平台运动，树脂流入固化层与氟化油的间隙，之后重复前述步骤直到最终完成打印模型的固化。
图2为本发明实施例的一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法的流程图。
本发明实施例提出一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法，包括：
步骤100、对待打印的三维模型进行切片，得到切片数i，确定每张切片的可打印区域，计算求得每张切片可打印区域内所有的点到其边界点的最短距离中的最大值DMAX[i]；
步骤200、基于开源计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)软件OpenFOAM的标准求解器，依据树脂-氟化油的液-液两相流打印场景，采用VoF模型，建立数值模拟模型；
步骤300、根据打印场景建立笛卡尔坐标系，依据步骤100获得的DMAX[i]以及步骤200建立的数值模拟模型，进一步采用泊肃叶流动特性分析获得每张切片的打印模式；
步骤400、根据步骤300得到的切片打印模式，取采用连续方式打印的切片，依据朗伯-比尔定律计算连续成型打印平台上升速度，将其写入打印配置文件；
步骤500、根据步骤300得到的切片打印模式，取采用分层方式打印的切片，计算其树脂流平时间与其他控制参数的关系，并依据Jacobs工作固化曲线获得分层树脂固化时间的表达，将得到的控制参数写入打印配置文件中；
步骤600、打印开始前利用相机监控确定打印原点，然后依据打印配置文件，完成打印。
其中，处理步骤100包括：
子步骤110、将待打印的三维模型进行切片，此时仅有灰度为255的像素点为待曝光像素点，取像素点灰度值为255的区域，该区域为切片的可打印区域；
子步骤120、对不同切片的可打印区域进行检测，确定其左上角、左下角、右上角和右下角这四个点，将其连接为闭合区域S，同时获取非边缘点中距离可打印区域中心点最近的像素点，记录这些距离值并比较，得到不同切片i分别对应的最小距离的最大值DMAX[i]。
进一步的，步骤200包括：
子步骤210、根据开源CFD软件OpenFOAM的标准求解器,并采用VoF模型，建立如图3所示的液-液两相流打印场景包括氟化油1010、树脂1020、打印物体1030、打印平台1040和树脂槽1050在内的液-液两相流打印场景。
子步骤220、将树脂槽、打印平台和打印物体设置为刚性材质，树脂槽与氟化油和树脂的接触的边界设置为固体壁面边界，打印平台、打印物体与树脂和氟化油接触的表面设置为线性滑移边界，树脂与氟化油之间为无滑移边界。
进一步地，步骤300包括：
子步骤310、树脂在打印模型以及氟化油间隙中任意方向流动特性相同，根据打印场景建立如图3所示的树脂流动笛卡尔坐标系，取x轴向运动的树脂进行分析；
子步骤310、树脂在打印模型以及氟化油间隙中任意方向流动特性相同，根据打印场景建立如图4所示的树脂流动笛卡尔坐标系，3010为氟化油，3020为树脂，3030为打印物体。
子步骤320、树脂在打印模型与氟化油的间隙中流动其雷诺数小于1，符合平板之间的层流运动规律，符合泊肃叶流动，有N-S方程：
Figure BDA0003643531120000101
其中y的原点为氟化油与树脂的交界面，表示距离此交界面的距离，x的原点为垂直于打印物体边缘的氟化油与树脂的交界面，表示树脂填充的距离，同时有边界条件：
Figure BDA0003643531120000119
其中u为树脂在x轴向运动的最大速度，us为滑移速度，Hs为打印平台上升的高度，dp/dx为压力梯度，μ1为树脂的粘度，对式(1)积分有：
Figure BDA0003643531120000111
这里C1和C2是常数，将边界条件式(3)带入式(1)，可以得到：
Figure BDA0003643531120000112
C2＝0#(5)
Figure BDA0003643531120000113
根据场景的线性滑移设置，可得：
Figure BDA0003643531120000114
其中Ds为滑移长度，根据式(1)(4)(7)可得：
Figure BDA0003643531120000115
Figure BDA0003643531120000116
根据公式(9)可以得到宽度为W的打印模型与氟化油之间的体积流量Q为：
Figure BDA0003643531120000117
则光敏树脂的平均流速为：
Figure BDA0003643531120000118
在平台上升的t1时刻内，有树脂单方向填充距离Lr与时间变量t的关系：
Figure BDA0003643531120000121
vm是打印平台在上升过程中的速度，t1为填充距离为Lr时树脂填充时间，此即为连续打印树脂填充时间；
子步骤330、连续打印与分层打印的边界需要确定连续打印的树脂最大可填充距离，此距离需小于DMAX[i]，那么需要在单帧播放的时间1/fn内将打印平台上升后留下的间隙补充完全，同时保证填充满间隙的树脂能够在下一帧图像播放前完全固化，且连续打印中打印平台上升速度较慢，结合式(12)有：
Figure BDA0003643531120000122
可以得到连续打印树脂最大可填充距离,对应的DMAX[i]′：
Figure BDA0003643531120000123
因此若切片的DMAX[i]>DMAX[i]′则此切片采用分层成型打印，若切片的DMAX[i]≤DMAX[i]′则采用连续成型打印，如图4为铁塔模型的分层和连续的确认结果，其中3010为连续成型打印切片层，3020为分层成型打印切片层。
其中对连续成型和分层成型做如下定义：
连续成型即面曝光打印机持续上升不停止不下降，打印一层用时短，适合DMAX[i]较小的切片层；分层成型即打印完一层光源投射灰度为0的图像，此时打印平台先上升再下降，此时光敏树脂已经充分流平，适合DMAX[i]较大的切片层。
所述步骤400包括：
子步骤410、取步骤300得到的连续成型打印的切片，根据朗伯-比尔定律有：
Figure BDA0003643531120000124
其中，P(z)是远离打印界面的某个深度z处的光功率，深度z的单位为μm，光功率的单位为mW/cm2，Po是固化界面处的功率，所述固化界面为树脂与氟化油的交界面，因此切片在z处临界固化能量Ec有：
Figure BDA0003643531120000131
在保证可固化的前提下，连续打印的打印平台上升速度vm与可固化的最大层厚z的关系为：
Figure BDA0003643531120000132
子步骤420、根据用户打印需要确定切片待打印层厚，依据式(17)计算连续打印平台上升速度，将连续打印平台上升速度与其对应的切片层编号写入打印配置文件中。
所述步骤500包括：
子步骤510、取步骤300得到的分层成型打印的切片，树脂从Lr处流到DMAX[i]的时间记为t2，根据式(12)有：
Figure BDA0003643531120000133
分层打印树脂填充用时T记为：
Figure BDA0003643531120000134
根据式(19)其中滑移长度Ds远小于打印平台提升高度Hs，所以认为(Hs-Ds)/(Hs-4Ds)为大于1的常数C3，则分层打印的树脂填充时间最小时对应的打印平台的最佳提升高度与树脂填充时间T的关系：
Figure BDA0003643531120000135
此时得到的Hs为分层打印的最佳提升高度；
子步骤520、依据Jacobs工作固化曲线建立了树脂固化时间模型：
Figure BDA0003643531120000141
其中Cd为固化深度，Dp是透射深度，Eo是DLP光源在固化界面处累积的光照能量，Ec是紫外光下树脂固化的临界曝光量,固化深度和透射深度的单位为μm，光照能量的单位为mw/cm2，临界曝光量的单位为mw/cm2，因此对于分层打印不同层厚的切片，其固化时间t3可以表示为：
Figure BDA0003643531120000142
子步骤530、根据用户打印需要确定切片待打印层厚，依据式(20)计算分层成型打印平台最佳提升高度，据此还可得到的打印平台上升速度，依据式(22)确定分层成型树脂固化时间，将打印平台最佳提升高度、打印平台上升速度、树脂固化时间与其对应的切片层编号写入打印配置文件中。
所述步骤600包括：
子步骤610、打印前在打印树脂槽内加入氟化油，上方倒入光敏树脂，将光源放在树脂槽的下方，因为氟油为无色液体，光敏树脂为有色液体，故可以在打印开始前采用相机在侧面对打印原点进行监控，保证打印平台下降至距离氟化油界面一个切片层厚度的地方；
子步骤620、载入步骤400和步骤500得到的打印配置文件，开始模型打印。
本发明实施例的一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法具有如下优点：
1)利用提出的方法，面向基于液-液界面的DLP 3D打印，通过结合连续与分层成型方式，针对不同模型，能够快速设计一套最优控制参数；
2)可移植性，采用本专利的方法能够模拟树脂与氟化油界面的运动特性，通过不同参数的设置可以尽可能逼近真实打印过程，得到树脂填充时间等模拟结果，同时该方法不仅能适用液-液打印场景，通过修改氟化油代表的材质以及与树脂接触面的边界条件，还能适用于其他DLP 3D打印场景；
3)可打印性，采用分层打印与连续打印相结合的方式，能够适用于绝大部分模型，因此本发明具有很高的理论意义和应用价值。

Claims (7)

1.一种结合连续与分层成型的快速DLP 3D打印控制参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100、对待打印的三维模型进行切片，得到切片数i，确定每张切片的可打印区域，计算求得每张切片可打印区域内所有的点到其边界点的最短距离中的最大值DMAX[i]；
步骤200、基于开源计算流体力学CFD软件OpenFOAM的标准求解器，依据树脂-氟化油的液-液两相流打印场景，采用流体体积VoF模型，建立数值模拟模型；
步骤300、根据打印场景建立笛卡尔坐标系，依据步骤100获得的DMAX[i]以及步骤200建立的数值模拟模型，采用泊肃叶流动特性分析获得每张切片的打印模式；
步骤400、根据步骤300得到的切片打印模式，取采用连续方式打印的切片，依据朗伯-比尔定律计算连续成型打印平台上升速度，将其写入打印配置文件；
步骤500、根据步骤300得到的切片打印模式，取采用分层方式打印的切片，计算其树脂流平时间与其他控制参数的关系，并依据Jacobs工作固化曲线获得分层树脂固化时间的表达，将得到的控制参数写入打印配置文件中；
步骤600、打印开始前利用相机监控确定打印原点，然后依据打印配置文件，完成打印。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤100具体如下：
将待打印的三维模型进行切片，此时仅有灰度为255的像素点为待曝光像素点，取像素点灰度值为255的区域，该区域为切片的可打印区域；
对不同切片的可打印区域进行检测，确定其左上角、左下角、右上角和右下角这四个点，将其连接为闭合区域S，同时获取非边缘点中距离可打印区域中心点最近的像素点，记录这些距离值并比较，得到不同切片i分别对应的最小距离的最大值DMAX[i]。
3.如权利要求1所述的方法，其中，步骤200具体如下：
根据开源CFD软件OpenFOAM的标准求解器,并采用VoF模型，建立包括树脂槽、打印平台、打印物体、树脂和氟化油在内的液-液两相流打印场景；
同时将树脂槽、打印平台和打印物体设置为刚性材质，树脂槽与氟化油和树脂的接触的边界设置为固体壁面边界，打印平台、打印物体与树脂和氟化油接触的表面设置为线性滑移边界，树脂与氟化油之间为无滑移边界。
4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤300具体如下：
树脂在打印模型以及氟化油间隙中任意方向流动特性相同，根据打印场景建立笛卡尔坐标系；
树脂在打印模型与氟化油的间隙中流动其雷诺数小于1，符合平板之间的层流运动规律，符合泊肃叶流动，有N-S方程：
Figure RE-FDA0003837873320000021
其中y的原点为氟化油与树脂的交界面，表示距离此交界面的距离，x的原点为垂直于打印物体边缘的氟化油与树脂的交界面，表示树脂填充的距离，同时有边界条件：
Figure RE-FDA0003837873320000022
其中u为树脂在x轴向运动的最大速度，us为滑移速度，Hs为打印平台上升的高度，dp/dx为压力梯度，μ1为树脂的粘度，对式(1)积分有：
Figure RE-FDA0003837873320000023
这里C1和C2是常数，将边界条件式(3)带入式(1)，得到：
Figure RE-FDA0003837873320000024
C2＝0#(5)
Figure RE-FDA0003837873320000025
根据场景的线性滑移设置，得：
Figure RE-FDA0003837873320000031
其中Ds为滑移长度，根据式(1)(4)(7)可得：
Figure RE-FDA0003837873320000032
Figure RE-FDA0003837873320000033
根据公式(9)得到宽度为W的打印模型与氟化油之间的体积流量Q为：
Figure RE-FDA0003837873320000034
则光敏树脂的平均流速为：
Figure RE-FDA0003837873320000035
在平台上升的t1时刻内，有树脂单方向填充距离Lr与时间变量t的关系：
Figure RE-FDA0003837873320000036
vm是打印平台在上升过程中的速度，t1为填充距离为Lr时树脂填充时间，此即为连续打印树脂填充时间；
连续打印与分层打印的边界需要确定连续打印的树脂最大可填充距离，此距离需小于DMAX[i]，那么需要在单帧播放的时间1/fn内将打印平台上升后留下的间隙补充完全，同时保证填充满间隙的树脂能够在下一帧图像播放前完全固化，且连续打印中打印平台上升速度较慢，结合式(12)有：
Figure RE-FDA0003837873320000041
得到连续打印树脂最大可填充距离,对应的DMAX[i]′：
Figure RE-FDA0003837873320000042
因此若切片的DMAX[i]>DMAX[i]′则此切片采用分层成型打印，若切片的DMAX[i]≤DMAX[i]′则采用连续成型打印。
5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤400具体如下：
取步骤300得到的连续成型打印的切片，根据朗伯-比尔定律有：
Figure RE-FDA0003837873320000043
其中，P(z)是远离打印界面的某个深度z处的光功率，深度z的单位为μm，光功率的单位为mW/cm2，Po是固化界面处的功率，所述固化界面为树脂与氟化油的交界面，因此切片在z处临界固化能量Ec有：
Figure RE-FDA0003837873320000044
在保证可固化的前提下，连续打印的打印平台上升速度vm与可固化的最大层厚z的关系为：
Figure RE-FDA0003837873320000045
根据用户打印需要确定切片待打印层厚，依据式(17)计算连续打印平台上升速度，将连续打印平台上升速度与其对应的切片层编号写入打印配置文件中。
6.如权利要求1所述的方法，其中，步骤500具体如下：
取步骤300得到的分层成型打印的切片，树脂从Lr处流到DMAX[i]的时间记为t2，根据式(12)有：
Figure RE-FDA0003837873320000051
分层打印树脂填充用时T记为：
Figure RE-FDA0003837873320000052
根据式(19)其中滑移长度Ds远小于打印平台提升高度Hs，所以认为(Hs-Ds)/(Hs-4Ds)为大于1的常数C3，则分层打印的树脂填充时间最小时对应的打印平台的最佳提升高度与树脂填充时间T的关系：
Figure RE-FDA0003837873320000053
此时得到的Hs为分层打印的最佳提升高度；
依据Jacobs工作固化曲线建立了树脂固化时间模型：
Figure RE-FDA0003837873320000054
其中Cd为固化深度，Dp是透射深度，Eo是DLP光源在固化界面处累积的光照能量，Ec是紫外光下树脂固化的临界曝光量,固化深度和透射深度的单位为μm，光照能量的单位为mw/cm2，临界曝光量的单位为mw/cm2，因此对于分层打印不同层厚的切片，其固化时间t3表示为：
Figure RE-FDA0003837873320000055
根据用户打印需要确定切片待打印层厚，依据式(20)计算分层成型打印平台最佳提升高度，据此还可得到的打印平台上升速度，依据式(22)确定分层成型树脂固化时间，将打印平台最佳提升高度、打印平台上升速度、树脂固化时间与其对应的切片层编号写入打印配置文件中。
7.如权利要求1所述的方法，其中，步骤600具体如下：
打印前在打印树脂槽内加入氟化油，上方倒入光敏树脂，将光源放在树脂槽的下方，因为氟油为无色液体，光敏树脂为有色液体，故在打印开始前采用相机在侧面对打印原点进行监控，保证打印平台下降至距离氟化油界面一个切片层厚度的地方；
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