CN117656470A - 脉冲剥离模块、脉冲剥离料盘、3d打印设备及打印方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种脉冲剥离模块、脉冲剥离料盘、3D打印设备及打印方法，该脉冲剥离模块包括料盘组件、支撑组件和脉冲气体提供组件，料盘组件具有离型膜；支撑组件设于料盘组件的下方，支撑组件具有支撑件，支撑件与离型膜在高度方向上具有第一预设距离，用以在支撑件与离型膜之间形成气体腔室；支撑件上分别设有与气体腔室连通的进气口和出气口；脉冲气体提供组件包括气体振荡组件和输气管路，气体振荡组件设置于输气管路上，输气管路与进气口连接。本申请提供的脉冲剥离模块可快速破除离型膜与支撑件之间的真空吸附状态，使打印件与离型膜之间在较短的剥离行程内达到剥离角临界值，有利于降低剥离力和剥离行程。

Description

脉冲剥离模块、脉冲剥离料盘、3D打印设备及打印方法

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种脉冲剥离模块、脉冲剥离料盘、3D打印设备及打印方法。

背景技术

光固化3D打印技术(如DLP技术、LCD技术)，是利用光源照射液态光敏树脂使其固化并成型在成型平台上，以此将光敏材料逐层固化成型而形成三维物体。当光固化3D打印采用自下而上的成型方式时，每一层模型是在料盘的刚性表面和成型平台之间固化，固化后由于打印模型与料盘的刚性表面粘接，需要将二者剥离才可进行下一层模型打印，在剥离过程中，会存在较大的剥离力和较大的噪声，通过特定材料(如弹性材料)进行打印或打印特定模型(如具有悬伸臂的模型)时，若剥离力较大，则可能存在打印掉板、打印翘边等风险，会导致打印失败，甚至有可能对打印设备造成损坏。

为了减少打印模型剥离时的剥离力，现有技术中采用柔性离型膜对料盘的刚性表面进行替换，由于离型膜具有一定的延展性，可以将固化后打印模型与料盘之间的剥离从面分离转换为线分离，可以在一定程度上降低剥离力。在成型平台带动打印模型与柔性离型膜分离时，柔性离型膜与打印模型的底面所呈夹角需达到剥离角临界值θ才能实现分离，如图4所示，由于柔性离型膜具有一定的延展性，在打印模型的拉力作用下，会发生一定程度的弹性变形，会导致剥离行程增加，降低剥离效率；除此之外，柔性离型膜下方通常设有刚性支撑件来使料盘维持一定的刚度，当成型平台带动打印模型下压时，柔性离型膜的下表面与刚性支撑件的上表面会吸附在一起，剥离时需先将柔性离型膜与刚性支撑件分离，再将柔性离型膜与打印模型分离，由于刚性支撑件对柔性离型膜存在较大的真空吸附力，也会导致剥离力增大，使得面分离转换为线分离的效果并不明显。

发明内容

本申请提供了一种脉冲剥离模块、脉冲剥离料盘、3D打印设备及打印方法，以解决现有技术中3D打印模型剥离时剥离力较大、剥离行程较长的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种脉冲剥离模块，包括：

料盘组件，料盘组件具有离型膜；

支撑组件，支撑组件设于料盘组件的下方，支撑组件具有支撑件，支撑件与离型膜在高度方向上具有第一预设距离，用以在支撑件与离型膜之间形成气体腔室；支撑件上分别设有与气体腔室连通的进气口和出气口；

脉冲气体提供组件，脉冲气体提供组件包括气体振荡组件和输气管路，气体振荡组件设置于输气管路上，输气管路与进气口连接。

可选地，沿支撑件的周向设有密封件，密封件用于与料盘组件连接。

可选地，密封件上设有与气体腔室连通的流通口。

可选地，支撑件朝向离型膜的一侧设置有辅助件，以使得在离型膜与支撑件贴合并具有朝远离支撑件的方向的运动趋势时，离型膜与支撑件之间具有剥离切角。

可选地，辅助件的数量为至少两个，并沿支撑件的周向分散设置，以在支撑件与离型膜之间形成高度一致的气体腔室。

可选地，辅助件的数量为四个，并分别对应支撑件的四角设置；和/或，辅助件的数量为四个，并分别对应支撑件的四条边缘设置。

可选地，辅助件是胶带、塑料板、金属垫片、泡棉、木制薄板、纤维布中的任一种或多种组合。

可选地，脉冲气体提供组件还包括控制阀，以控制气体按预设要求进入气体腔室。

可选地，支撑件为透明刚性支撑件或透明柔性支撑件。

可选地，支撑组件是透明柔性支撑件时，还包括设置于透明柔性支撑件下方的刚性基板。

可选地，支撑件为含氟聚合物膜、聚二甲基硅氧烷膜、聚甲基戊烯膜、亚克力胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟乙烯-乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光敏树脂、热敏树脂、玻璃、屏幕中的一种或多种组合。

第二方面，本申请提供了一种脉冲剥离料盘，脉冲剥离料盘具有离型膜和支撑件，支撑件与离型膜在高度方向上具有第二预设距离，用以在支撑件与离型膜之间形成气体腔室；支撑件上分别设有与气体腔室连通的进气口和出气口；

进气口和出气口用于与脉冲气体提供组件连接。

可选地，支撑件为透明柔性支撑件。

可选地，透明柔性支撑件为含氟聚合物膜、聚二甲基硅氧烷膜、聚甲基戊烯膜、亚克力胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟乙烯-乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光敏树脂、热敏树脂中的一种或多种组合。

可选地，支撑组件还包括设置于透明柔性支撑件下方的刚性基板。

可选地，支撑件朝向离型膜的一侧设置有辅助件，以使得在离型膜与支撑件贴合并具有朝远离支撑件的方向的运动趋势时，离型膜与支撑件之间具有剥离切角。

可选地，辅助件的数量为至少两个，并沿支撑件的周向分散设置，以在支撑件与离型膜之间形成高度一致的气体腔室。

可选地，辅助件的数量为四个，并分别对应支撑件的四角设置；和/或，辅助件的数量为四个，并分别对应支撑件的四条边缘设置。

可选地，辅助件是胶带、塑料板、金属垫片、泡棉、木制薄板、纤维布中的任一种或多种组合。

可选地，料盘主体上设有位置传感器，位置传感器用于检测离型膜的位置数据。

第三方面，本申请提供了一种3D打印设备，包括本申请第一方面提供的脉冲剥离模块或者本申请第二方面提供的脉冲剥离料盘，还包括成型平台、光机和控制系统，成型平台设置于料盘组件的上方，光机设置于支撑组件的下方，控制系统分别与成型平台、光机和脉冲气体提供组件关联。

可选地，控制系统与脉冲气体提供组件通信，以根据预先配置的控制策略生成控制指令并发送至脉冲气体提供组件。

可选地，控制策略被配置为：当检测到3D打印设备的离型膜高于预设的标定位置、3D打印设备中气体的气压高于预设气压范围、3D打印设备中气体的气流高于预设范围、3D打印设备中气体的浓度高于预设浓度范围、3D打印设备的离型膜的下表面承受力大于上表面承受力中的一种或多种时，生成并发送第一控制指令；其中，第一控制指令包括控制脉冲气体提供组件输送的气体减少；

当检测到3D打印设备的离型膜低于预设的标定位置、3D打印设备中气体的气压低于预设气压范围、3D打印设备中气体的气流低于预设范围、3D打印设备中气体的浓度低于预设浓度范围、3D打印设备的离型膜的上表面承受力小于下表面承受力中的一种或多种时，生成并发送第二控制指令；其中，第二控制指令包括控制脉冲气体提供组件输送的气体增加。

可选地，成型平台具有用于避让辅助件的避让设计。

可选地，避让设计为避让切角、避空槽中的至少一种。

第四方面，本申请提供了一种3D打印方法，采用了本申请第三方面提供的3D打印设备，包括以下步骤：

获取待打印的三维模型对应的切片图片合集，计算每层切片图片对应的打印难度值；

基于打印难度值，确定每层切片图片对应的打印参数和脉冲气流参数；

基于打印参数确定每层切片图片对应的模型打印操作，基于脉冲气流参数确定每层切片图片对应的模型剥离操作。

可选地，脉冲气流参数包括脉冲频率，脉冲频率与打印难度值之间呈正比例关系。

可选地，模型剥离操作包括：在模型剥离时，以脉冲频率向进气口通入脉冲气流，使气体腔室的体积发生周期性变化，使离型膜产生周期性振荡。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的脉冲剥离模块，当打印件与离型膜剥离时，脉冲气体提供组件通过进气口向气体腔室中输入脉冲气流，以使气体腔室的体积产生周期性的变化，使得离型膜产生周期性振荡，从而使离型膜在剥离过程中呈波浪状抖动，可快速破除离型膜与支撑件之间的真空吸附状态，同时也可使打印件底面与离型膜之间在较短的剥离行程内达到剥离角临界值，有利于降低剥离力和剥离行程，提升打印效率和打印成功率，减少掉版风险。

本申请实施例提供的脉冲剥离料盘，通过支撑件离型膜在高度方向上具有第二预设距离，以形成气体腔室，并在支撑件上分别设有与气体腔室连通的进气口和出气口，脉冲气体提供组件通过进气口向气体腔室中输入脉冲气流，以使气体腔室的体积产生周期性的变化，使得离型膜产生周期性振荡，从而使得打印件与离型膜剥离时，离型膜在剥离过程中呈波浪状抖动，可快速破除离型膜与支撑件之间的真空吸附状态，同时也可使打印件底面与离型膜之间在较短的剥离行程内达到剥离角临界值，有利于降低剥离力和剥离行程，提升打印效率和打印成功率，减少掉版风险。

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，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的脉冲剥离模块的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的料盘组件与支撑组件的连接示意图；

图3为本申请实施例提供的打印件与脉冲剥离模块的连接示意图；

图4为现有技术中离型膜的剥离示意图；

图5为本申请实施例提供的脉冲剥离模块的剥离示意图；

图6为本申请实施例提供的脉冲剥离料盘的俯视图；

图7为本申请实施例提供的沿图6中A-A的剖视图；

图8为本申请实施例提供的脉冲剥离料盘的剖视图；

图9为本申请实施例提供的支撑组件、脉冲剥离料盘与成型平台的局部结构示意图；

图10为本申请实施例提供的支撑组件、脉冲剥离料盘与成型平台的俯视图；

图11为本申请实施例提供的支撑组件、脉冲剥离料盘与成型平台的局部结构图；

图12为本申请实施例提供的支撑组件、脉冲剥离料盘与成型平台的局部结构图；

图13为本申请实施例提供的支撑组件、脉冲剥离料盘与成型平台的局部结构示意图；

图14为本申请实施例提供的支撑组件、脉冲剥离料盘与成型平台的俯视图；

图15为本申请实施例提供的支撑组件、脉冲剥离料盘料盘与成型平台的局部结构图。

图16为本申请实施例提供的3D打印设备的结构示意图；

图17为本申请实施例提供的3D打印设备的控制示意图；

图18为本申请实施例提供的3D打印方法的流程图。

需要说明的是，在图2、图3和图16中，虚线表示离型膜的初始位置；图16中的点划线表示光机的照射范围。

附图标记说明：

1、料盘组件；11、离型膜；12、料盘主体；13、位置传感器

2、支撑组件；21、支撑件；21a、透明刚性支撑件；21b、透明柔性支撑件；211、进气口；212、出气口；22、密封件；22a、第一密封件；22b、第二密封件；221、流通口；23、刚性基板；24、连接件；

3、脉冲气体提供组件；31、气体振荡组件；32、输气管路；33、气源；34、控制阀；

4、成型平台；5、光机；6、控制系统；7、打印件；

81、基座；82、成型面；83、避让设计；84、辅助件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

请参阅图16，本申请提供一种3D打印设备。在一实施例中，该3D打印设备可包括成型平台4、料盘组件1以及支撑组件2等。

其中，料盘组件1可用于盛放打印材料，成型平台4可设置于料盘组件1盛放打印材料的一侧。本实施例中，成型平台4可具有成型面82，在打印过程中，打印件可逐层固化在成型面82上，以将打印材料成型为所需要的打印件。

需要说明的是，本申请中所适用的3D打印技术可包括DLP、LCD、Micro-LED、Mini-LED等光固化3D打印，以及其它面曝光的3D打印技术，此处不做限定。

在3D打印设备中使用绷膜料盘时，由于打印成型过程中，成型平台下压，便于打印件底部与液态光敏材料接触，会对柔性离型膜的上表面产生排液力，柔性离型膜下方的刚性支撑件会对柔性离型膜下表面产生静电力，在排液力和静电力的双重作用下，柔性离型膜会产生弹性变形，并向下与刚性支撑件靠拢至贴合，形成真空吸附状态，在底层打印模型固化后，柔性离型膜需先与刚性支撑件面剥离，面剥离过程会增加剥离力且在剥离过程中贴合可能失效导致剥离力值突变，造成打印失败或该层离型表面异常；在完成柔性离型膜需与刚性支撑件之间的面剥离后，成型平台带动打印件进一步上升，打印件底面与柔性离型膜之间需达到剥离角临界值θ才可实现线剥离，由于柔性离型膜具有一定的延展性，会导致剥离行程较长，如图4所示。

为了解决现有技术中3D打印模型剥离时剥离力较大、剥离行程较长的技术问题，本申请提供了一种脉冲剥离模块、3D打印设备及打印方法，能通过离型膜11和支撑件21形成气体腔室，通过脉冲气体提供组件的气体振荡组件31向气体腔室中充入脉冲气流，实现气体腔体的体积变化，使离型膜11进行周期性振荡，可快速破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附状态，避免离型膜11与支撑件21之间的面剥离对剥离力大小造成影响，可显著减小剥离力；离型膜11在振荡过程中可以更快达到剥离角临界值，可降低剥离行程，从而提高打印效率和打印成功率，减少掉版风险。

请参阅图1至图18，本申请实施例提供了一种脉冲剥离模块，包括料盘组件1、支撑组件2和脉冲气体提供组件3，料盘组件1具有离型膜11，可用于与料盘主体12组合形成用于承装液态光敏材料(如光敏树脂)的料槽；支撑组件2连接于料盘组件1下方，支撑组件2具有支撑件21，可用于在成型平台4下压过程中对离型膜11进行支撑，支撑件21与离型膜11在高度方向上具有第一预设距离，用以在支撑件21与离型膜11之间形成气体腔室，第一预设距离即为该气体腔室的厚度，避免在初始状态下，离型膜11下表面与支撑件21上表面形成贴合，如图1所示；支撑件21上分别设有与气体腔室连通的进气口211和出气口212，便于气流进出气体腔室；脉冲气体提供组件3包括气体振荡组件31和输气管路32，气体振荡组件31设置于输气管路32上，用于使输气管路32中的气流变为脉冲气流，当打印件7与离型膜11剥离时，脉冲气体提供组件3通过进气口211向气体腔室中输入脉冲气流，可使气体腔室的体积产生周期性的变化，使离型膜11产生周期性振荡，从而使离型膜11在剥离过程中呈波浪状抖动，可快速破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附状态，同时也可使打印件7底面与离型膜11之间在较短的剥离行程内达到剥离角临界值θ，如图5所示，有利于降低剥离力和剥离行程，提升打印效率和打印成功率，减少掉版风险。

需要说明的是，离型膜11可采用现有技术中的绷膜机构与料盘主体12连接，使离型膜11在初始状态下呈水平状态，便于对打印件7每一层的层厚进行控制，避免出现层厚不均匀的情况。因离型膜11为弹性结构，进气口211的气压变化会导致气腔体内部空间体积微弱变化，如图2所示，变化的大小由出气口212的气压变化大小表征。

需要说明的是，第一预设距离可根据需要进行设定，在本申请的一些实施例中，第一预设距离为0.01mm-10mm，例如0.02mm、0.04mm、0.06mm、0.08mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm，或者任意两个点值之间的值。这是由于在曝光固化时，需要支撑件21对离型膜11底部进行贴合支撑，才能为成型提供稳定的成型面；若气体腔室的厚度过大，在打印截面较小的模型时，打印件7底部难以对离型膜11提供足够的排液力，使其贴合在支撑件21上，会导致成型面不稳定，从而导致打印件7的不同层之间的截面变化时，层间会出现打印厚度不均匀的情况。本申请中当离型膜11因脉冲气流产生振荡后，在曝光固化后的剥离过程中可以通过振荡快速破除离型膜11与下方支撑件21贴合形成的真空吸附效果，使整个气体腔室快速还原为初始的气腔体状态，破除真空后的剥离力与无贴合的气腔体状态无异，无需通过增加气体腔室的厚度达成该效果。当第一预设距离为0.01mm-10mm，气体腔室的厚度较薄，便于在成型时通过支撑件21对离型膜11底部进行贴合支撑，为成型提供稳定的成型面，可提升每层固化的成型精度和固化区域成型的一致性，同时可降低光固化打印第一层寻零异常的风险。

需要说明的是，气体振荡组件31可采用现有技术中的气体振荡器，脉冲气体提供组件3还包括与气体振荡组件31连接的气源33，用于提供初始气流，气源33可以采用氮气、氧气、空气或惰性气体等。输气管路32上可设置压力检测件和阀件，便于对输气管路32中的脉冲气流进行检测。

在一些实施例中，脉冲气体提供组件3包括控制阀34，以控制气体按预设要求进入气体腔室。具体地，可以预计打印件7的需求控制持续供气，也可以间歇供气，还可以一段持续供气，一段间歇供气，在此不做限制，本领域技术人员可以依据实验要求、工艺策略等设置。

为了使气流仅能从进气口211和出气口212进出气体腔室，在本申请的一些实施例中，沿支撑件21的周向设有密封件22，密封件22用于与料盘组件1连接，以使得支撑件与料盘组件之间密封。具体是，密封件22可以连接在料盘主体12和支撑件21之间，如图2中的第一密封件22a所示；密封件22也可以直接连接在离型膜11和支撑件21之间，如图7中的第二密封件22b所示。密封件22也是辅助件84，设于离型膜11和支撑件21之间，如图8中的辅助件84所示。

当密封件22直接连接在离型膜11和支撑件21之间时，若进气口211和出气口212处于密封件22的外围，会导致脉冲气流无法进入离型膜11、密封件22和支撑件21形成的气体腔室中，因此，在本申请的一些实施例中，密封件22上设有与气体腔室连通的流通口221，如图6所示。

需要说明的是，出气口212可设置在支撑件21上，也可设置在密封件22的非密封区域。

由于支撑件21与离型膜11贴合时，需为离型膜11提供稳定的成型面，在本申请的一些实施例中，支撑件21为透明刚性支撑件21a，如图1至图3所示，当成型平台4和打印件7下压在离型膜11上时，透明刚性支撑件21a的上表面与离型膜11底部贴合，支撑件提供支撑作用，可以为曝光固化提供稳定的成型面。

在一些实施例中，如图7-15所示，为了保证支撑件21面向离型膜11的支撑面比离型膜11低，以更好的保证气体腔室的高度(厚度)可控，支撑组件2可包括支撑件21及辅助件84。其中，支撑件21可设置于料盘组件1的一侧，具体位于料盘组件1的远离成型平台4的一侧。辅助件84可设置于支撑件21朝向离型膜11的一侧，以使得在离型膜11与支撑件21贴合并具有朝远离支撑件21的方向的运动趋势时，离型膜11与支撑件21之间具有剥离切角。此外支撑件21还以防止离型膜11塌陷，更好地使得气体腔室满足预设高度。

本实施例中的料盘组件1可以为绷膜结构的料盘组件1。具体地，料盘组件1还可包括连接设置于离型膜11外周的料盘主体12，离型膜11以绷紧的状态连接于料盘主体12，从而使得料盘主体12的一端呈封闭状态，以此料盘组件1可用于盛放打印材料。

进一步地，支撑件21可用于在3D打印过程中对料盘组件1的离型膜11起支撑作用，进而在3D打印过程中为位于离型膜11与成型平台4的成型面82之间的打印材料提供平整的支撑面，从而提高固化层的平整度。具体地，该支撑件21可以由透光材料或至少部分透光的材料制成，以允许光线自支撑件21透过并经离型膜11后对料盘组件1中的打印材料进行固化。

辅助件84可进一步对离型膜11起辅助支撑的作用，从而使得离型膜11与支撑件21之间能够形成一定的间隔，即气体腔室。具体地，辅助件84的数量可以为一个或者多个，在辅助件84的数量为多个时，可互相间隔地设置于所述支撑件21的一侧。进一步地，辅助件84可以设置于支撑件21的周缘部位，当然，在一些实施例中，也可以设置于支撑件21的中间部位；或者部分设置于周缘部位，部分设置于中间部位；具体可根据实际需求进行设置，此处不做具体限定。

需要说明的是，在3D打印过程中，每一固化层的成型过程可包括成型平台4下压排液、光源曝光使得打印材料固化、成型平台4上升使的固化层与离型膜11剥离。在成型平台4下压后，离型膜11易与支撑件21的朝向离型膜11一侧的支撑面贴合在一起，并形成真空吸附难以分开，如此会导致在成型平台4上升以使得打印件与离型膜11之间剥离过程中离型膜11对打印件有较大的拉扯力，容易造成打印失败或者打印件表面质量差等后果。

本实施例中，通过在支撑件21上进一步设置辅助件84，从而使得离型膜11与支撑件21之间形成气体腔室，即便是在成型平台4下压使得离型膜11与支撑件21之间形成真空吸附而形成贴合，由于辅助件84在支撑件21与离型膜11之间还形成有气体腔室，因此，在成型平台4上升以使得打印件7从离型膜11上剥离时，带动离型膜11朝远离支撑件21的方向运动，此时离型膜11与支撑件21之间因为气体腔室的存在而形成如图12所示的剥离切角α。需要说明的是，该剥离切角α的存在能够降低离型膜11被拉扯时破除离型膜11与支撑件21之间的真空环境的难度，即使得离型膜11与支撑件21易分离，进而大大降低成型平台4上升剥离过程中离型膜11与打印件7之间的剥离力，便于打印件7从离型膜11上剥离，从而提高打印成功率及打印效率，降低成型平台4上升剥离过程中打印件7从成型平台4上掉落的风险，改善打印件7的质量。

在一实施例中，辅助件84的数量为至少两个，并沿离型膜11的周向分散设置。具体地，辅助件84的数量可以为两个、三个、五个、十个等，并可以在气体腔室周围均匀分散设置，也可随机分散设置。

在一实施例中，辅助件84可设置成能够在支撑件21与离型膜11之间形成高度一致的气体腔室。需要说明的是，这里指成型平台4未下压离型膜11时的情形。

进一步地，该气体腔室的高度可以为0.2-0.3mm，具体如0.2mm、0.22mm、0.24mm、0.26mm、0.28mm、0.3mm等。该高度的控制能够有效的降低打印件与离型膜11之间的剥离力。

在一应用场景中，通过向上述气体腔室中提供气体，能够在成型平台4上升过程中辅助破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附，从而使得离型膜11与支撑件21之间更加容易分离。

需要说明的是，这里的高度一致可指在满足一定的误差范围内的一致，而不限定为严格一致。当然，在另一实施例中，也可以在支撑件21与离型膜11之间形成高度不一致的气体腔室，只要能够满足上述易剥离的要求即可，此处不做限定。

在一实施例中，辅助件84的数量可以为四个，并分别对应支撑件21的四角设置，具体如图8-11所示。

在一实施例中，辅助件84的数量可以为四个，并分别对应支撑件21的四条边缘设置，具体如图13-15所示。其中，辅助件84可分别位于对应边缘的中心位置，或者其它位置。

在一实施例中，辅助件84的设置方式可根据支撑件21的形状等进行设置，例如可以为圆形、多边形、不规则形状等。在一应用场景中，该形状可以为圆形，此时，辅助件84可环绕支撑件21的周向设置。在另一应用场景中，该形状可以为多边形，此时，辅助件84可对应多边形的角落设置，或者也可以对应多边形的边缘设置，此处不做具体限定。

在一实施例中，辅助件84可以是胶带、塑料板、金属垫片、泡棉、木制薄板、纤维布等中的任一种或者多种组合，或者还可以是其他类型的合适材料。

在一实施例中，辅助件84选用胶带，以便粘接在支撑件21上。该胶带的厚度为0.1-0.3mm，具体如0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等。当然，在一些应用场景中，胶带还可以粘接在离型膜11上。

进一步地，该胶带可由基材和背胶组成，可以是单面胶，也可以是双面胶，也可以不带背胶。胶带的基材材质可以是流延聚丙烯膜(CPP)、定向聚丙烯膜(OPP)、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)、聚乙烯(PE)、单向拉伸聚丙烯薄膜(MOPP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、特氟龙、特氟龙波纤布、醋酸布、布基、泡沫、金属箔、美纹纸等。背胶的材质可以是水胶、油胶、热熔胶、天然橡胶、合成橡胶等，此处不做具体限定。

在一些实施例中，脉冲气体提供组件3还包括控制阀，以控制气体间歇性进入气体腔室。通过设置控制阀，便于控制气体进入气腔，依据需求间歇的提供气体，如振荡气体。当然，也可以持续提供气体，或者依据需要一段时间持续提供气体，一段时间间歇提供气体，在此处不做限制，本领域技术人员可以依据工艺策略等设置。

在一些实施例中，支撑件为透明刚性支撑件21a或为透明柔性支撑件21b。在支撑件21为透明柔性支撑件21b时，离型膜11与透明柔性支撑件21b之间形成气体腔室。辅助件可以设置在柔性支撑件21b上，以抵持离型膜，更好的保持气体腔室满足预设的高度(厚度)，如图8所示。辅助件84可设置于支撑件21朝向离型膜11的一侧，以使得在离型膜11与支撑件21贴合并具有朝远离支撑件21的方向的运动趋势时，离型膜11与支撑件21之间具有剥离切角。

在一些实施例中，支撑组件2还包括设置于透明柔性支撑件21b下方的刚性基板23，以提供支撑作用，保证离型膜11打印时的一致性，提供稳定的成型面，如图7所示。刚性基板可以是玻璃支撑板、塑料支撑板等，也可以是显示屏，如LCD屏、Micro-LED屏、Mini-LED屏、OLED屏等，此处不做具体限定。

在一些实施例中，支撑件21与刚性基板23在高度方向上具有第三预设距离，在初始状态下，离型膜11、透明柔性支撑件21b和透明刚性基板23均处于分离状态。当成型平台4和打印件7下压在离型膜11上时，离型膜11的底面与透明柔性支撑件21b的上表面贴合，透明柔性支撑件21b的底面与刚性基板23的上表面贴合，可通过透明刚性基板23为曝光固化提供稳定的成型面；在剥离时，脉冲气流进入离型膜11和透明柔性支撑件21b之间，离型膜11和透明柔性支撑件21b均会发生高频振荡，且振荡方向相反，加剧气体腔室的体积变化同时可减少进气压大小，减轻离型膜11振荡幅度过大对固态聚合物(即打印件7)剥离面成型质量的影响，可以快速破除离型膜11与下方透明柔性支撑件21b贴合形成的真空吸附效果，透明柔性支撑件21b与透明刚性基板23之间也会因振荡分离，对打印件7剥离不会产生影响。

需要说明的是，第三预设距离小于第一预设距离，避免离型膜11与刚性基板23之间的间距过大影响成型精度，为了使透明柔性支撑件21b和刚性基板23之间存在第三预设距离，沿透明刚性基板23的周向设有具有厚度的连接件24，如图7所示。

由于离型膜11和透明柔性支撑件21b需承受反复下压和剥离，在本申请的一些实施例中，离型膜11和透明柔性支撑件21b为含氟聚合物膜。由于含氟聚合物膜具有良好的机械强度，可以承受成型平台4的反复下压及剥离，除此之外，含氟聚合物膜还具有化学稳定性好、热稳定性好等优点，适用于进行3D打印。在一些实施例中，含氟聚合物膜包括以下种类：FEP(氟乙烯丙烯共聚物)膜、PTFE(聚四氟乙烯)膜、nFEP膜(结合了FEP树脂与PTFE树脂共聚物制作的薄膜)、PFA(聚全氟乙烯共聚四氟乙烯)膜、PVDF(聚偏二氟乙烯)膜、PVF(聚氟乙烯膜)膜、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)膜等等。

在一些实施例中，透明柔性支撑件21b还可以为聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜或聚甲基戊烯(PMP)膜，二者都具有高透明度的优点，不会对打印件7的曝光固化产生影响，其中，PDMS膜具有较高的弹性以及回弹性，还具有优异的耐候耐温性(-60至200℃)；PMP膜具有很低的表面张力，仅有24mN/m，这甚至比一些氟树脂低，与其他材料相比，具有极好的易剥离性，容易实现离型膜11与透明柔性支撑件21b的剥离。

在一实施例中，支撑件21可以为刚性，如硬质的支撑板。具体如玻璃支撑板、塑料支撑板等，也可以是显示屏，如LCD屏、Micro-LED屏、Mini-LED屏、OLED屏等，此处不做具体限定。

在一些实施例中，支撑件21为含氟聚合物膜、聚二甲基硅氧烷膜、聚甲基戊烯膜、亚克力胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟乙烯-乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光敏树脂、热敏树脂、玻璃、屏幕中的一种或其中几种的组合。

在上述实施例中，本申请提供的脉冲剥离模块(Pulsing Release Module，简称PRM)可向料盘底部的气体腔室中充入脉冲气流，在剥离打印件7时形成脉冲剥离，当打印件7底层与离型膜11剥离时，在脉冲气流的作用下，离型膜11发生高频抖动，可以快速破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附状态，消除真空吸附力，降低离型时的剥离力，同时避免离型膜11与支撑件21分离时出现剥离力突变的情况；在离型膜11与支撑件21分离后，离型膜11在脉冲气流作用下持续产生物理振荡运动，在离型过程中提供边缘至中心发生线剥离，实现侧剥效果，可以大幅降低剥离力值，提升该层打印件7的离型成功率，提升打印效率和打印成功率，降低掉版风险。

请参阅图1至图18，本申请实施例第二方面提供了一种脉冲剥离料盘，具有离型膜11和支撑件21，支撑件21与离型膜11在高度方向上具有第二预设距离，用以在支撑件21与离型膜11之间形成气体腔室；支撑件21上分别设有与气体腔室连通的进气口211和出气口212；进气口211和出气口212用于与脉冲气体提供组件3连接。脉冲气体提供组件3通过进气口211向气体腔室中输入脉冲气流，以使气体腔室的体积产生周期性的变化，使得离型膜11产生周期性振荡，从而使得打印件7与离型膜11剥离时，离型膜11在剥离过程中呈波浪状抖动，可快速破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附状态，同时也可使打印件7底面与离型膜11之间在较短的剥离行程内达到剥离角临界值，有利于降低剥离力和剥离行程，提升打印效率和打印成功率，减少掉版风险。

在一些实施例中，脉冲剥离料盘可以是本申请实施例第一方面中的料盘组件，第二预设距离可以等于第一预设距离。

在一些实施例中，支撑组件2可包括支撑件21及辅助件84。其中，支撑件21可设置于料盘组件1的一侧，具体位于料盘组件1的远离成型平台4的一侧。辅助件84可设置于支撑件21朝向离型膜11的一侧，以使得在离型膜11与支撑件21贴合并具有朝远离支撑件21的方向的运动趋势时，离型膜11与支撑件21之间具有剥离切角。

本实施例中的料盘组件1可以为绷膜结构的料盘组件1。具体地，料盘组件1还可包括连接设置于离型膜11外周的料盘主体12，离型膜11以绷紧的状态连接于料盘主体12，从而使得料盘主体12的一端呈封闭状态，以此料盘组件1可用于盛放打印材料。

进一步地，支撑件21可用于在3D打印过程中对料盘组件1的离型膜11起支撑作用，进而在3D打印过程中为位于离型膜11与成型平台4的成型面82之间的打印材料提供平整的支撑面，从而提高固化层的平整度。具体地，该支撑件21可以由透光材料或至少部分透光的材料制成，以允许光线自支撑件21透过并经离型膜11后对料盘组件1中的打印材料进行固化。

辅助件84可进一步对离型膜11起辅助支撑的作用，从而使得离型膜11与支撑件21之间能够形成一定的间隔，即气体腔室。具体地，辅助件84的数量可以为一个或者多个，在辅助件84的数量为多个时，可互相间隔地设置于所述支撑件21的一侧。进一步地，辅助件84可以设置于支撑件21的周缘部位，当然，在一些实施例中，也可以设置于支撑件21的中间部位；或者部分设置于周缘部位，部分设置于中间部位；具体可根据实际需求进行设置，此处不做具体限定。

需要说明的是，在3D打印过程中，每一固化层的成型过程可包括成型平台4下压排液、光源曝光使得打印材料固化、成型平台4上升使的固化层与离型膜11剥离。在成型平台4下压后，离型膜11易与支撑件21的朝向离型膜11一侧的支撑面贴合在一起，并形成真空吸附难以分开，如此会导致在成型平台4上升以使得打印件与离型膜11之间剥离过程中离型膜11对打印件有较大的拉扯力，容易造成打印失败或者打印件表面质量差等后果。

本实施例中，通过在支撑件21上进一步设置辅助件84，从而使得离型膜11与支撑件21之间形成气体腔室，即便是在成型平台4下压使得离型膜11与支撑件21之间形成真空吸附而形成贴合，由于辅助件84在支撑件21与离型膜11之间还形成有气体腔室，因此，在成型平台4上升以使得打印件7从离型膜11上剥离时，带动离型膜11朝远离支撑件21的方向运动，此时离型膜11与支撑件21之间因为气体腔室的存在而形成如图12所示的剥离切角α。需要说明的是，该剥离切角α的存在能够降低离型膜11被拉扯时破除离型膜11与支撑件21之间的真空环境的难度，即使得离型膜11与支撑件21易分离，进而大大降低成型平台4上升剥离过程中离型膜11与打印件7之间的剥离力，便于打印件7从离型膜11上剥离，从而提高打印成功率及打印效率，降低成型平台4上升剥离过程中打印件7从成型平台4上掉落的风险，改善打印件7的质量。

在一实施例中，辅助件84的数量为至少两个，并沿离型膜11的周向分散设置。具体地，辅助件84的数量可以为两个、三个、五个、十个等，并可以固定的气体腔室均匀分散设置，也可随机分散设置。

在一实施例中，辅助件84可设置成能够在支撑件21与离型膜11之间形成高度一致的气体腔室。需要说明的是，这里指成型平台4未下压离型膜11时的情形。

进一步地，该气体腔室的高度可以为0.2-0.3mm，具体如0.2mm、0.22mm、0.24mm、0.26mm、0.28mm、0.3mm等。该高度的控制能够有效的降低打印件与离型膜11之间的剥离力。

通过这种方式，可以进一步进行通气设计，以根据实际需求向离型膜11与支撑件21之间的提供气体，如氧气、氮气、惰性气体等中的至少一种。

在一应用场景中，通过向上述气体腔室中提供气体，能够在成型平台4上升过程中辅助破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附，从而使得离型膜11与支撑件21之间更加容易分离。

需要说明的是，这里的高度一致可指在满足一定的误差范围内的一致，而不限定为严格一致。当然，在另一实施例中，也可以在支撑件21与离型膜11之间形成高度不一致的气体腔室，只要能够满足上述易剥离的要求即可，此处不做限定。

在一实施例中，辅助件84的数量可以为四个，并分别对应支撑件21的四角设置，具体如图7-11所示。

在一实施例中，辅助件84的数量可以为四个，并分别对应支撑件21的四条边缘设置，具体如图13-15所示。其中，辅助件84可分别位于对应边缘的中心位置，或者其它位置。

在一实施例中，辅助件84的设置方式可根据支撑件21的形状等进行设置，例如可以为圆形、多边形、不规则形状等。在一应用场景中，该形状可以为圆形，此时，辅助件84可环绕支撑件21的周向设置。在另一应用场景中，该形状可以为多边形，此时，辅助件84可对应多边形的角落设置，或者也可以对应多边形的边缘设置，此处不做具体限定。

在一实施例中，辅助件84可以是胶带、塑料板、金属垫片、泡棉、木制薄板、纤维布等中的任一种或者多种组合，或者还可以是其他类型的合适材料。

在一实施例中，辅助件84选用胶带，以便粘接在支撑件21上。该胶带的厚度为0.1-0.3mm，具体如0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等。当然，在一些应用场景中，胶带还可以粘接在离型膜11上。

进一步地，该胶带可由基材和背胶组成，可以是单面胶，也可以是双面胶，也可以不带背胶。胶带的基材材质可以是流延聚丙烯膜(CPP)、定向聚丙烯膜(OPP)、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)、聚乙烯(PE)、单向拉伸聚丙烯薄膜(MOPP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、特氟龙、特氟龙波纤布、醋酸布、布基、泡沫、金属箔、美纹纸等。背胶的材质可以是水胶、油胶、热熔胶、天然橡胶、合成橡胶等，此处不做具体限定。

在一些实施例中，支撑组件2还包括设置于透明柔性支撑件21b下方的刚性基板23，刚性基板可以是玻璃支撑板、塑料支撑板等，也可以是显示屏，如LCD屏、Micro-LED屏、Mini-LED屏、OLED屏，或者其他硬质件等，此处不做具体限定。以提供支撑作用，保证离型膜(11)打印时的一致性，提供稳定的成型面。

在一些实施例中，透明柔性支撑件21b为含氟聚合物膜、聚二甲基硅氧烷膜或聚甲基戊烯膜。在一些实施例中，含氟聚合物膜包括以下种类：FEP(氟乙烯丙烯共聚物)膜、PTFE(聚四氟乙烯)膜、nFEP膜(结合了FEP树脂与PTFE树脂共聚物制作的薄膜)、PFA(聚全氟乙烯共聚四氟乙烯)膜、PVDF(聚偏二氟乙烯)膜、PVF(聚氟乙烯膜)膜、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)膜等等。

在一些实施例中，透明柔性支撑件21b还可以为聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜或聚甲基戊烯(PMP)膜。二者都具有高透明度的优点，不会对打印件7的曝光固化产生影响，其中，PDMS膜具有较高的弹性以及回弹性，还具有优异的耐候耐温性(-60至200℃)；PMP膜具有很低的表面张力，仅有24mN/m，这甚至比一些氟树脂低，与其他材料相比，具有极好的易剥离性，容易实现离型膜11与透明柔性支撑件21b的剥离。

在一些实施例中，透明柔性支撑件21b为含氟聚合物膜、聚二甲基硅氧烷膜、聚甲基戊烯膜、亚克力胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟乙烯-乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光敏树脂、热敏树脂中的一种或其中几种的组合。

在上述实施例中，本申请提供的脉冲剥离料盘(Pulsing Release Resin Tank,简称PRRT)脉冲气体提供组件3通过进气口211向气体腔室中输入脉冲气流，以使气体腔室的体积产生周期性的变化，使得离型膜11产生周期性振荡，从而使得打印件7与离型膜11剥离时，离型膜11在剥离过程中呈波浪状抖动，可快速破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附状态，同时也可使打印件7底面与离型膜11之间在较短的剥离行程内达到剥离角临界值，有利于降低剥离力和剥离行程，提升打印效率和打印成功率，减少掉版风险。

本申请实施例第三方面提供了一种3D打印设备，请参阅图1至18，包括上述实施例中的脉冲剥离模块或者本申请第二方面提供的脉冲剥离料盘，还包括成型平台4、光机5和控制系统6，成型平台4设置于料盘组件1的上方，可以带动打印件7沿竖直方向运动，实现打印件7的成型及剥离；光机5设置于支撑组件2的下方，用于穿透支撑件21，对打印件7底层进行曝光固化；控制系统6分别与成型平台4、光机5和脉冲气体提供组件3关联，用于向各部件发送控制信号。本实施例中的控制系统6分别与成型平台4、光机5和脉冲气体提供组件3关联包括但不限于连接，物理连接，通信连接，只要能使得各部件能交互、通信、互动数据信息即可。

在本申请的一些实施例中，控制系统6与脉冲气体提供组件3通信，以根据预先配置的控制策略生成控制指令并发送至脉冲气体提供组件3。

本发明实施例中的控制系统6根据预先配置的控制策略生成的控制指令，还可用于控制脉冲气体提供组件3增加或减少输送的气体。例如，控制策略被配置为：当检测到3D打印设备的离型膜高于预设的标定位置、3D打印设备中气体的气压高于预设气压范围、3D打印设备中气体的气流高于预设范围、3D打印设备中气体的浓度高于预设浓度范围、3D打印设备的离型膜的下表面承受力大于上表面承受力中的一种或多种时，说明此时脉冲气体提供组件3已经向3D打印机输送了过多的气体，需要对气体在3D打印设备内形成的气压和浓度进行调整，因此，此时的控制策略为生成并发送第一控制指令；其中，该第一控制指令包括控制脉冲气体提供组件3减少输送的气体；

当检测到3D打印设备的离型膜低于预设的标定位置、3D打印设备中气体的气压低于预设气压范围、3D打印设备中气体的气流低于预设范围、3D打印设备中气体的浓度低于预设浓度范围、3D打印设备的离型膜的上表面承受力小于下表面承受力中的一种或多种时，说明此时脉冲气体提供组件3已经向3D打印设备输送的气体过少，可能会影响树脂材料固化效果而难以将其从料盘上剥离，需要对气体在3D打印设备内形成的气压和浓度进行调整。因此，此时的控制策略为生成并发送第二控制指令，该第二控制指令包括控制脉冲气体提供组件3增加输送的气体。

需要说明的是，上述离型膜11的高度，气体的气压，气流，浓度以及离型膜11的下表面承受力均可以基于对应的传感器直接进行采集，也可以基于传感器所采集的数据进行数据处理后得到。例如，为获取3D打印设备的离型膜11的上表面承受力时，可以检测得到打印材料的体积，转换为重量后，即可判断离型膜11表面的承受力；通过在料盘底部设置称重传感器，检测料盘和打印材料的总重量，即可判断离型膜11表面的承受力，即膜上表面与下表面的作用力与反作用力的平衡。

相应地，在一实施例中，成型平台4具有用于避让辅助件84的避让设计83。该避让设计83可以在3D打印过程中成型平台4下压时，避免成型平台4压在辅助件84上。需要说明的是，若成型平台4压在辅助件84上，因辅助件84具有一定的厚度，如此会导致首层打印较厚的情况，从而可能会造成打印件从成型平台4上脱落等打印失败的风险。

在一实施例中，避让设计83为避让切角、避空槽等中的至少一种。具体地，可以直接将成型平台4的对应辅助件84的位置切除；或者还可以在成型平台4的对应辅助件84的位置设置凹状结构，以能够容纳对应的辅助件84即可。

具体地，如图7至11中所示的实施例，成型平台4在对应辅助件84的位置分别形成避让切角。如图13至15、中所示的实施例，在成型平台4的周缘上分别开设对应的避空槽，以在成型平台4下压时与辅助件84错开。类似地，本实施例中图6至8的的实施方案也可也作类似的避让设计。

在本申请实施例提供的3D打印设备中，脉冲剥离模块可作为一个独立模块进行控制，在需要进行脉冲剥离时，仅需控制系统6向气体振荡组件31发送动作信号，即可使输气管路32输出预定脉冲频率和输出压力的脉冲气流，形成闭环控制系统，气流管路设置方式和控制方式简单。脉冲剥离模块也可作为3D打印设备的一部分，由3D打印机的控制系统进行控制。

在一些实施例中，支撑组件2设置在基座81上，基座81为3D打印设备壳体的一部分。

本申请实施例第四方面提供了一种3D打印方法，请参阅图10，采用了上述实施例中的3D打印设备，包括以下步骤：

步骤一：获取待打印的三维模型对应的切片图片合集，计算每层切片图片对应的打印难度值；

具体是，将打印件7的三维模型输入计算机，通过安装在计算机中的控制系统6获取打印件7对应的切片图片合集，基于切片图片对应的截面信息来计算每层切片图片对应的打印难度值，打印难度值的确认方法可参照申请号为202310235431.5中国专利申请文件进行。

步骤二：基于打印难度值，确定每层切片图片对应的打印参数和脉冲气流参数；

具体是，打印参数的确定可参照申请号为202310235431.5中国专利申请文件进行，脉冲气流参数包括脉冲频率和输出气压，其中，脉冲频率与打印难度值之间呈正比例关系，打印难度值越大，则脉冲频率也越大，这是由于打印难度值较大时，通常代表该层打印件7截面存在数量较多或者截面之间的最小间距较小等情况，需要进行精细打印和剥离，脉冲频率越大，离型膜11的抖动越快，振幅也越大，离型膜11与打印件7底层之间可以较快达到剥离角临界值θ，减小剥离力的同时可提升剥离效率。优选地，脉冲频率的取值范围为0.1Hz-50000Hz。

输出气压与气体腔室的体积呈正比例关系，当气体腔室的体积较小时，若输出气压过大会导致离型膜11拱起，不利于离型膜11进行振荡；当气体腔室的体积较大时，若输出气压过小则会使离型膜11的振荡不明显。优选地，输出气压的取值范围为0.1Pa-100000Pa。

步骤三：基于打印参数确定每层切片图片对应的模型打印操作，基于脉冲气流参数确定每层切片图片对应的模型剥离操作。

具体是，在离型膜11和料盘主体12合围形成的料槽中承装液态光敏树脂材料；打印开始后，通过成型平台4升降实现打印件7的逐层打印，在打印第n层时，成型平台4下压，将打印件7底部与料盘中的液态光敏树脂材料接触，光机5依据该层对应的切片图片的截面形状进行曝光固化；在曝光结束后，控制系统6与气体振动组件通信，向气体腔室内部输送脉冲气流，破除离型膜11与支撑件21之间的真空吸附状态；在离型膜11与支撑件21分离后，脉冲气流振荡离型膜11，成型平台4上升，开始进行打印件7与离型膜11之间的剥离操作，在模型剥离时，以脉冲频率向进气口211通入脉冲气流，使气体腔室的体积发生周期性变化，其变化频率与脉冲频率近似，使离型膜11产生周期性振荡，该振荡效果的频率和幅度，与控制系统6向气体振荡组件31发送的控制信号相关，从而使离型膜11与打印件7底层之间更快达到剥离角临界值θ，如图5所示，可以显著降低剥离力和剥离行程。

剥离结束，成型平台4重新归零，脉冲气流停止或减弱，离型膜11振荡停止或减弱，此时可以进行下一层(即n+1层)打印。

为了验证本申请实施例提供的脉冲剥离模块的剥离效果，发明人将本申请提供的脉冲剥离模块应用于黑格科技的Reflex打印机，使用黑格科技PAU10材料进行3D打印，并提供了以下验证实施例：

验证实施例一：打印悬臂梁模型和连桥模型，可用于评估脉冲剥离的有效性以及对减少支撑密度产生的作用。由于悬臂梁模型具有向一侧延伸的悬臂梁，在剥离时，若剥离力过大，会导致悬臂梁折弯的情况，导致悬臂跨度受限，采用现有技术中的3D打印设备打印时，成型跨度通常为1.2mm；而连桥模型在两个支点之间具有较大的跨度时，若剥离力过大，会导致中间梁出现弯折，为避免出现此问题，常常需要增加支撑密度，采用现有技术中的3D打印设备打印PAU10材料时，两个支点之间的跨度仅为2.6mm。

采用装有脉冲剥离模块的Reflex打印机打印时，由于剥离力降低，在脉冲剥离模式下剥离的有效性提升，单悬臂梁成型跨度由1.2mm提升至1.6mm，连桥模型成型跨度由2.6mm提升至3.4mm，等效计算支撑密度可降低20％。

验证实施例二：打印微缩模型，可用于评估脉冲剥离对细小零件的打印成功率的提升情况以及剥离力、打印时间优化效果；由于微缩模型的尺寸较小，打印难度和剥离难度均较高，采用现有技术中的3D打印设备打印时，对部分细节会出现无法完整打印的情况。

采用装有脉冲剥离模块的Reflex打印机打印时，可对微缩模型进行完整打印，且打印时剥离力值下降了20％-50％，打印时间缩短了40％。

验证实施例三：打印细节成型件测试模型，可用于评估脉冲剥离对细节成型的优化情况。由于细节成型件测试模型的截面较小，采用现有技术中的3D打印设备打印时，剥离状态可以完整成型0.6mm直径，10mm高度的圆柱，但存在精度为0.1mm的细节成型不完全。

采用装有脉冲剥离模块的Reflex打印机打印时，可以完整成型0.3mm直径，10mm高度的圆柱，且最小成型细节达到0.08mm以内。

验证实施例四：打印寿命长跑测试件，可用于评估脉冲剥离对料盘寿命优化情况。

采用装有脉冲剥离模块的Reflex打印机打印时，剥离的打印件7表面质量无异常情况，相较于现有技术中的料盘，本申请中的离型膜11由于剥离力显著降低，离型膜11的寿命可提升27％～38％。

验证实施例五：打印剥离行程测试件，可用于评估脉冲剥离对剥离行程优化情况，请参阅图4和图5，采用现有技术中的3D打印设备打印时，料盘组件1中的离型膜11会在打印件7底层的拉扯作用下发生弹性变形，直至打印件7底层与离型膜11达到剥离角临界值θ，如图4所示，剥离行程较长。

采用装有脉冲剥离模块的Reflex打印机打印时，由于离型膜11在脉冲气流的作用下可以发生高频振荡，可以使打印件7底层与离型膜11之间更快达到剥离角临界值θ，如图5所示，剥离行程可下降32％～47％，有利于提升剥离效率。

通过上述实施例可知，本申请实施例提供的脉冲剥离模块和脉冲剥离料盘，可以显著降低剥离时的剥离力，有利于提升模型的成型精度、提升脉冲剥离的有效性和提升离型膜11的使用寿命；降低剥离行程后，可显著降低剥离时间，提升剥离效率和减少打印时间。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (28)

1.一种脉冲剥离模块，其特征在于，包括：

料盘组件(1)，所述料盘组件(1)具有离型膜(11)；

支撑组件(2)，所述支撑组件(2)设于所述料盘组件(1)的下方，所述支撑组件(2)具有支撑件(21)，所述支撑件(21)与所述离型膜(11)在高度方向上具有第一预设距离，用以在所述支撑件(21)与所述离型膜(11)之间形成气体腔室；所述支撑件(21)上分别设有与所述气体腔室连通的进气口(211)和出气口(212)；

脉冲气体提供组件(3)，所述脉冲气体提供组件(3)包括气体振荡组件(31)和输气管路(32)，所述气体振荡组件(31)设置于所述输气管路(32)上，所述输气管路(32)与所述进气口(211)连接。

2.根据权利要求1所述的脉冲剥离模块，其特征在于，沿所述支撑件(21)的周向设有密封件(22)，所述密封件(22)用于与所述料盘组件(1)连接。

3.根据权利要求2所述的脉冲剥离模块，其特征在于，所述密封件(22)上设有与所述气体腔室连通的流通口(221)。

4.根据权利要求1所述的脉冲剥离模块，其特征在于，所述支撑件(21)朝向所述离型膜(11)的一侧设置有辅助件(84)，以使得在所述离型膜(11)与所述支撑件(21)贴合并具有朝远离所述支撑件(21)的方向的运动趋势时，所述离型膜(11)与所述支撑件(21)之间具有剥离切角。

5.根据权利要求4所述的脉冲剥离模块，其特征在于，所述辅助件(84)的数量为至少两个，并沿所述支撑件(21)的周向分散设置，以在所述支撑件(21)与所述离型膜(11)之间形成高度一致的所述气体腔室。

6.根据权利要求5的脉冲剥离模块，其特征在于，所述辅助件(84)的数量为四个，并分别对应所述支撑件(21)的四角设置；和/或，所述辅助件(84)的数量为四个，并分别对应所述支撑件(21)的四条边缘设置。

7.根据权利要求4所述的脉冲剥离模块，其特征在于，所述辅助件(84)是胶带、塑料板、金属垫片、泡棉、木制薄板、纤维布中的任一种或多种组合。

8.根据权利要求1所述的脉冲剥离模块，其特征在于，所述脉冲气体提供组件(3)还包括控制阀(34)，以控制气体按预设要求进入所述气体腔室。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的脉冲剥离模块，其特征在于，所述支撑件(21)为透明刚性支撑件(21a)或透明柔性支撑件(21b)。

10.根据权利要求9所述的脉冲剥离模块，其特征在于，所述支撑组件(2)是透明柔性支撑件(21b)时，还包括设置于所述透明柔性支撑件(21b)下方的刚性基板(23)。

11.根据权利要求1的脉冲剥离模块，其特征在于，所述支撑件(21)为含氟聚合物膜、聚二甲基硅氧烷膜、聚甲基戊烯膜、亚克力胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟乙烯-乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光敏树脂、热敏树脂、玻璃、屏幕中的一种或多种组合。

12.一种脉冲剥离料盘，其特征在于，所述脉冲剥离料盘具有离型膜(11)和支撑件(21)，所述支撑件(21)与所述离型膜(11)在高度方向上具有第二预设距离，用以在所述支撑件(21)与所述离型膜(11)之间形成气体腔室；所述支撑件(21)上分别设有与所述气体腔室连通的进气口(211)和出气口(212)；

所述进气口(211)和所述出气口(212)用于与所述脉冲气体提供组件(3)连接。

13.根据权利要求12的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述支撑件(21)为透明柔性支撑件(21b)。

14.根据权利要求13的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述透明柔性支撑件(21b)为含氟聚合物膜、聚二甲基硅氧烷膜、聚甲基戊烯膜、亚克力胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟乙烯-乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光敏树脂、热敏树脂中的一种或多种组合。

15.根据权利要求13所述的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述支撑组件(2)还包括设置于所述所述透明柔性支撑件(21b)下方的刚性基板(23)。

16.根据权利要求12所述的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述支撑件(21)朝向所述离型膜(11)的一侧设置有辅助件(84)，以使得在所述离型膜(11)与所述支撑件(21)贴合并具有朝远离所述支撑件(21)的方向的运动趋势时，所述离型膜(11)与所述支撑件(21)之间具有剥离切角。

17.根据权利要求16所述的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述辅助件(84)的数量为至少两个，并沿所述支撑件(21)的周向分散设置，以在所述支撑件(21)与所述离型膜(11)之间形成高度一致的所述气体腔室。

18.根据权利要求17所述的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述辅助件(84)的数量为四个，并分别对应所述支撑件(21)的四角设置；和/或，所述辅助件(84)的数量为四个，并分别对应所述支撑件(21)的四条边缘设置。

19.根据权利要求18所述的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述辅助件(84)是胶带、塑料板、金属垫片、泡棉、木制薄板、纤维布中的任一种或多种组合。

20.根据权利要求12所述的脉冲剥离料盘，其特征在于，所述料盘主体(12)上设有位置传感器(13)，所述位置传感器(13)用于检测所述离型膜的位置数据。

21.一种3D打印设备，包括权利要求1至11任意一项的脉冲剥离模块或权利要求12至20任意一项所述的脉冲剥离料盘，其特征在于，还包括成型平台(4)、光机(5)和控制系统(6)，所述成型平台(4)设置于所述料盘组件(1)的上方，所述光机(5)设置于所述支撑组件(2)的下方，所述控制系统(6)分别与所述成型平台(4)、所述光机(5)和所述脉冲气体提供组件(3)关联。

22.根据权利要求21所述的3D打印设备，其特征在于，所述控制系统(6)与所述脉冲气体提供组件(3)通信，以根据预先配置的控制策略生成控制指令并发送至所述脉冲气体提供组件(3)。

23.根据权利要求22所述的3D打印设备，其特征在于，所述控制策略被配置为：

当检测到所述3D打印设备的离型膜(11)高于预设的标定位置、所述3D打印设备中气体的气压高于预设气压范围、3D打印设备中气体的气流高于预设范围、所述3D打印设备中气体的浓度高于预设浓度范围、所述3D打印设备的所述离型膜(11)的下表面承受力大于上表面承受力中的一种或多种时，生成并发送第一控制指令；其中，所述第一控制指令包括控制所述脉冲气体提供组件(3)输送的气体减少；

当检测到所述3D打印设备的所述离型膜(11)低于预设的标定位置、所述3D打印设备中气体的气压低于预设气压范围、所述3D打印设备中气体的气流低于预设范围、所述3D打印设备中气体的浓度低于预设浓度范围、所述3D打印设备的所述离型膜(11)的上表面承受力小于下表面承受力中的一种或多种时，生成并发送第二控制指令；其中，所述第二控制指令包括控制所述脉冲气体提供组件(3)输送的气体增加。

24.根据权利要求21所述的3D打印设备，其特征在于，所述成型平台(4)具有用于避让辅助件(84)的避让设计(83)。

25.根据权利要求24所述的3D打印设备，其特征在于，所述避让设计(83)为避让切角、避空槽中的至少一种。

26.一种3D打印方法，采用了如权利要求21至25任意一项所述的3D打印设备，其特征在于，包括以下步骤：

获取待打印的三维模型对应的切片图片合集，计算每层所述切片图片对应的打印难度值；

基于所述打印难度值，确定每层所述切片图片对应的打印参数和脉冲气流参数；

基于所述打印参数确定每层所述切片图片对应的模型打印操作，基于所述脉冲气流参数确定每层所述切片图片对应的模型剥离操作。

27.根据权利要求26所述的3D打印方法，其特征在于，所述脉冲气流参数包括脉冲频率，所述脉冲频率与所述打印难度值之间呈正比例关系。

28.根据权利要求27所述的3D打印方法，其特征在于，所述模型剥离操作包括：在模型剥离时，以所述脉冲频率向所述进气口(211)通入脉冲气流，使所述气体腔室的体积发生周期性变化，使所述离型膜(11)产生周期性振荡。