[发明专利]一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法

权利要求书

1.一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

针对3D打印中的单个切片层，设定激光扫描加工的最大光斑半径Rmax和最小光斑半径Rmin，将所述切片层中的待扫描区域划分为第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域采用最小光斑扫描加工，所述第二区域采用最大光斑扫描加工；

对于待扫描区域的外轮廓Ci，向内偏置最小光斑半径Rmin，获得所述第一区域的扫描路径L1，从该扫描路径L1继续偏置最小半径Rmin，获得所述第一区域的内边界L2，所述外轮廓与所述内边界L2之间的区域为所述第一区域；从所述内边界L2向内偏置最大半径Rmax，获得所述第二区域的扫描路径L3，激光从所述扫描路径L3扫描，即沿扫描路径L3向外偏置Rmax获得所述最大光斑扫描后的外边界L5，该外边界以内的区域为所述第二区域；介于所述第一区域和第二区域之间的区域为所述第三区域；

对于所述第三区域的加工方法按照下列步骤进行：

(a)以所述第一区域的扫描路径L1作为起始位置；

(b)设定偏置距离Dj，光斑扫描半径Rxj,从所述起始位置向内偏置Dj获得边界Pj，从该边界Pj继续向内偏置Rx，获得光斑的扫描路径Xj，光斑沿该扫描路径扫描；

(c)j++,以所述扫描路径Xj作为起始位置，重复步骤(b),直至所述Rxj不小于所述最大光斑半径Rmax或所述光斑的扫描路径的顶点在所述第二区域内。

2.如权利要求1所述的一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法，其特征在于，所述Rxj的取值范围介于所述最大光斑半径Rmax和最小光斑半径Rmin之间。

3.如权利要求1或2所述的一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法，其特征在于，所述Rxj按照下列关系进行取值：Rxj＝m×Rxj-1,Rx0＝Rmin，m为倍数，j为整数。

4.如权利要求1所述的一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法，其特征在于，所述Dj按照下列关系进行取值：Dj＝f×Rxj-1，f补偿路径重叠因子。

5.如权利要求1所述的一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法，其特征在于，所述待扫描区域中激光扫描加工的顺序依次为第一区域、第三区域和第二区域或者第二区域、第三区域和第一区域，实现光斑半径的从小到大或从大到小的连续变化。

6.如权利要求1所述的一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法，其特征在于，所述第二区域采用平行扫描填充的方式进行扫描加工。

7.如权利要求1所述的一种3D打印中采用连续可变光斑扫描加工的方法，其特征在于，所述最大光斑半径Rmax不大于0.4mm，所述最小光斑半径Rmin不小于0.04mm。