[发明专利]口腔器件的3D打印装置及打印方法

说明书

一种口腔器件的3D打印装置及其打印方法，该3D打印装置包括成型工作台、铺粉装置、第一激光模块、第二激光模块和激光控制模块，其中，所述激光控制模块控制所述第一激光模块输出连续激光扫描成型形成口腔器件的打印层，输出脉冲激光进行精密加工后，所述第二激光模块对所述口腔器件的打印层进行微结构减材加工。本发明提供的口腔器件的3D打印装置及打印方法采用高稳定性的光纤激光器第一激光器分别发出连续激光和脉冲激光，通过第一激光器扫描成型形成口腔器件的打印层并进行精密加工后，通过第二激光器对打印层进行微结构减材加工，不再需要对3D打印的口腔器件进行后续打磨处理，一次打印成型，具有精度高和简化生产工序。

技术领域

本发明涉及一种激光3D打印技术，尤其涉及一种用于口腔器件的3D打印装置及其打印方法。

背景技术

选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术是目前金属3D打印技术中成型精度最高的成型方法，SLM技术是利用高密度激光斑点在具有保护气氛的箱体里进行的二维图形的快速扫描，使熔化的金属粉末材料凝固成20μm-30μm的薄层，并逐层堆积打印出精密的3D成型件，广泛应用于航空航天，生物医疗等行业的精密零部件、植入器件制造。脉冲第一激光器具有高稳定性、低成本、高峰值功率等优势，采用这种超快脉冲激光器加工脆硬、超薄材料，割口光滑(粗糙度Ra＜1.0μm)无热损伤，属于冷加工，是目前材料微加工领域出现的“颠覆性技术”。然而，目前国外进口的皮秒固体脉冲激光器价格昂贵，系统复杂，稳定性差，根本无法应用于SLM快速成型的精密加工。

尽管SLM打印精度可达到0.05mm-0.02mm，但受制于粉末粒度，激光聚焦光斑尺寸、逐层打印等材料与工艺因数，SLM技术成型零部件的尺寸精度和表面粗糙度仍然无法满足高精密零部件的精度要求。尤其对口腔器件还需要进行后续加工处理才能满足精密贴合人体的高精度要求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种口腔器件的3D打印装置及其打印方法，可满足口腔器件高精度的要求。

本发明首先提供了一种口腔器件的3D打印装置，所述口腔器件的3D打印装置包括：

成型工作台，设置在成型工作室内；

铺粉装置，用于在所述成型工作台铺设粉末；

第一激光模块，包括第一激光器和第一扫描振镜，所述第一激光器包括依次设置的连续激光种子源和脉冲激光种子源、光纤耦合器及光纤放大器，所述连续激光种子源和脉冲激光种子源输出的光束经过光纤耦合器及光纤放大器后输出连续激光或脉冲激光；所述第一扫描振镜用于将所述第一激光器输出的连续激光或脉冲激光通过第一扫描振镜聚焦在铺设在所述成型工作台上的粉末；

第二激光模块，包括第二激光器和移动机构，所述移动机构设置于所述成型工作台的上方，所述第二激光器连接于所述移动机构，所述移动机构带动所述第二激光器在一水平面内沿横向或者纵向移动；

激光控制模块，分别与所述第一激光模块和第二激光模块连接，用于控制所述第一激光器输出连续激光对所述铺设在所述成型工作台上的粉末扫描成型形成口腔器件的打印层，并且控制所述第一激光器输出所述脉冲激光对所述打印层进行精密加工后，所述第二激光器对所述口腔器件的打印层进行微结构减材加工，形成具有预设孔形和孔径的多孔结构体。

进一步，还包括摄像头，

在通过所述连续激光扫描成型出平面时，通过所述摄像头获取所述平面的表面形貌，以及，获取所述脉冲激光对所述口腔器件的平面轮廓进行精密加工和所述第二激光器对所述口腔器件的打印层进行微结构减材加工的表面状态。

进一步，所述第二激光器通过沿相互垂直的两个方向移动地设置于所述成型工作台的上方。

进一步，所述第二激光器为皮秒或者飞秒激光器，并且所述第二激光器的焦距范围为5～100mm。