[发明专利]一种三维图像的制作方法及其用打印载体

说明书

技术领域：

本发明涉及三维产品的制作方法及其设备技术领域，特指一种三维图像的制作方法及其所使用的打印载体。

背景技术：

目前所谓的3D打印机，其本质是一种快速成形技术，其工作过程为：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印，并将薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于：它使用的“墨水”是实实在在的原材料。原材料一般为热熔胶线，该热熔胶线的端部插入3D打印机的热熔打印头中，而热熔打印头通过通电加热而实现对热熔胶线进行熔融，经熔融的胶从热熔打印头下端流出，逐层打印，并将薄型层面堆叠以实现固态物体成型。

传统的平面打印机，是将图像直接打印在平面载体上。所打印出的图像是一个水平画面，其无法形成立体的效果。随着3D打印机的日趋发展，如何利用传统的平面打印机打印出具有立体效果的3D图像，一直是业界致力解决的问题。

目前有一种技术方案是在透明的塑胶片(或者塑胶薄膜)上打印图案，打印完成后，将这些塑胶片叠加起来，然后通过夹持装置将叠加的塑胶片固定。由于打印在每张塑胶片上的单元图案是对被打印立体物体的横向切面的对应投影，将这些具有对应单元图像的塑胶片按照顺序叠加起来，每张塑胶片上的平面单元 图像相互结合，就可呈现一种立体图像效果。但是，可以看到，该技术方案存在诸多缺陷：1、在塑胶材料上打印图像的效果较差，最终形成的三维图像效果不好。2、其经过叠加后形成的仍是一种三维图像实物，该实物的造型通常根据打印载体的形状和叠加厚度决定，通常为长方体，使用者可以透过打印载体看到其内部所叠加的三维图像。

针对上述问题，本发明人曾提出过“一种3D图像打印用平面载体”、“一种3D打印设备”等技术方案，见中国专利号为：201420049476.X，201420049478.9的实用新型专利文献，上述技术方案就是针对目前的3D图像打印所提出了一种设备以及打印载体的改进，以实习快速的3D图像打印。其中“一种3D打印设备”中所公布的技术方案中，所给出的实施例主要仍是打印出长方体的打印载体叠加实物。虽然在实施例九、十中，提出了将非打印区域的打印载体去除，仅仅保留打印有团的区域，这样最终可形成一个与电脑中所建立的三维模型对应的三维图像实体，但是该技术方案中给出的具体实施方式却过于麻烦，其采用的是化学切割的方式，这就要求打印设备具有较高的精度，并且公座过程相对复杂，难于生产。如果直接采用机械切割的方式，将每张打印载体按照打印图像的区域边缘进行切割，其工艺难度较高，这样会导致打印设备的成本大大增加，不便于推广。

本发明人经过不断的研发，发现市场上有一种水溶性聚合物材料(水溶性薄膜树脂材料PVA(polyvinyl alcohol)，中文名称：聚乙烯醇，简称PVA。这种材料可以溶于水，水温越高则溶解度越大，但几乎不溶于有机溶剂。PVA溶解性随醇解度和聚合度而变化。另外，PVA易成膜，其膜的机械性能优良，这种材料在无纺布生产企业中经常使用，通常制作成树脂薄膜，用于纺织领域。本发明人从而想到将水溶性材料应用到三维图像打印技术中，经过不断的实验，提出以下 技术方案。

发明内容：

本发明所要解决的第一个技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种三维图像的制作防范，该方法不同于传统意义上的3D打印技术，其本质是一种平面图片的叠加，同时通过可以通过水溶解的方式，将未打印图像的区域去除，从而形成与三维图像对应的三维图像实物。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：首先，将需要打印的三维图像进行分层切面处理，并通过喷墨打印设备在打印载体的打印表面上逐层打印对应的切面平面图像；其次，打印完全部的平面图像后，按照对应的顺序进行叠加，利用打印载体的表面自身的胶水层进行相互的粘合固定，形成三维图像毛坯；最后，将毛坯放置在水中，将未覆盖打印油墨的区域溶解，剩下的就是与三维图像对应的三维图像实物；本方法中，所述的打印载体其主体采用水溶性薄膜树脂材料，所述的打印载体的表面涂布有胶水层。

进一步而言，上述技术方案中，所述的打印载体主体采用聚乙烯醇，其化学分子式为：[C₂H₄O]_n。

进一步而言，上述技术方案中，所述的打印载体的胶水层涂布在主体的背面，并且该背面的胶水层表面覆盖有离型保护膜，当打印完平面图像后，进行叠加时，将该离型保护膜揭下，然后再进行叠加、粘合。