[发明专利]一种复合3D打印方法及系统

权利要求书

1.一种复合3D打印方法，其特征在于，该复合3D打印方法包括以下步骤：

步骤一、通过绘图软件设计出待打印工件的三维实体模型；

步骤二、将三维实体模型进行逐层切片处理，并生成多层打印层的图形数据；

步骤三、升降系统垂直向上运动，驱动工作平台运动到光敏树脂液面处；

步骤四、升降系统垂直向下运动，驱动工作平台下降一层打印层厚度的距离；

步骤五、刮平装置水平运动将光敏树脂刮平，使工作平台上均匀附着一层打印层厚度的光敏树脂；

步骤六、将对应打印层的图形数据依次分离成高精度区域和低精度区域；

步骤七、高精度区域的数据传给激光扫描系统，控制振镜将激光光束按照预定的轨迹照射工作平台上对应区域树脂，固化成图案；精度低区域的数据传给投影系统，投影系统控制紫外光源发出的光按照预定的图案照射工作平台的光敏树脂，固化成图案；当一层加工完毕后，就复合固化生成了零件的一个截面；

步骤八、升降系统带动工作平台继续下降一层打印层厚度的距离；

步骤九、刮平装置水平运动，将光敏树脂刮平，在上一层树脂上继续覆盖另一层液态树脂；

步骤十、再进行步骤六和步骤七将此层液态树脂预定区域固化处理，新固化层牢固地粘结在前一固化层上，一层层叠加而成三维工件模型。

2.根据权利要求1所述的一种复合3D打印方法，其特征在于，所述绘图软件包括3DMAX软件、MAYA软件、UG软件、CAD软件或CAM软件中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种复合3D打印方法，其特征在于，将三维实体模型进行逐层切片处理，并生成每层打印层的图形数据的步骤还包括：

将所述三维实体模型置于三维坐标系中，并使所述三维实体模型的打印方向与所述三维坐标系的z轴的方向重合；

获取所述三维实体模型映射在z轴方向上最大值和最小值；

以z轴上的最小值到z轴上的最大值为方向，根据所述预设的打印层厚度，对所述三维实体模型进行分层，获得多层打印层的图形数据。

4.根据权利要求3所述的一种复合3D打印方法，其特征在于，每个所述打印层包括至少一个多边形。

5.根据权利要求4所述的一种复合3D打印方法，其特征在于，将对应打印层的图形数据依次分离成高精度区域和低精度区域的步骤还包括：

在所述打印层上建立直角坐标系，过所述直角坐标系的原点的射线与所述直角坐标系的x轴的夹角建立所述打印层所在平面旋转角；

预先配置每个所述打印层所在的平面旋转角为第一旋转角；

采用扫描线方式，并根据所述第一旋转角对每个所述打印层进行分割，获得第一矩形块，即为低精度区域；

根据每个所述打印层的矩形块，采用遗传算法，获得第二旋转角；

根据所述第二旋转角，获得与所述第二旋转角对应的第二矩形块，即为高精度区域。

6.根据权利要求5所述的一种复合3D打印方法，其特征在于，所述遗传算法的计算模型为Ε(α)＝argminθF(θ)，其中θ为所述第一旋转角，α为所述第二旋转角，F(θ)为所述第一旋转角所对应的第一矩形块，Ε(α)为所述第二旋转角所对应第二矩形块。

7.根据权利要求6所述的一种复合3D打印方法，其特征在于，采用对第一旋转角进行基因编码；

其中，INTMAX＝2¹⁶-1，b为二进制的形式，是由16个0、1组成的二进制串，θ为第一旋转角；

其中，θ为所述第一旋转角，f_i(θ)为打印层中的一个多边形所对应的第一矩形块，n为所述打印层中的多边形的个数，F(θ)为所述第一旋转角所对应的打印层的第一矩形块。