[发明专利]用于加强光固化3D打印模型表层固化强度的处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于加强光固化3D打印模型表层固化强度的处理方法及装置。其中，该方法包括：获取3D打印材料的切片；分析所述切片，得到表层区域和非表层区域；对所述非表层区域进行常规曝光固化，对所述表层区域进行充分曝光固化，使得表层树脂接近完全固化，不再或及少量发生充分固化表层区域。本发明解决了现有技术中3D打印模型由于后期二次固化材料收缩程度高导致的尺寸变小、开裂、部分切片翘曲的技术问题。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体而言，涉及一种用于加强光固化3D打印模型表层固化强度的处理方法及装置。

背景技术

基于光聚合原理的SLA（Stereo lithography Appearance）的3D打印技术以液态光敏树脂为耗材，在紫外光辐照条件下快速发生聚合，逐层打印，有序成型，最终生成三维制品。

SLA打印过程是将先将模型切片，然后使用紫外光源（激光或DLP或LCD）逐层照射到切片上，将切片区域的液态光敏树脂固化。树脂聚合时，单体分子间产生聚合反应，形成共价键连接的网状大分子。分子间距离缩小导致体积收缩，多数树脂材料体积收缩幅度在1.5%- 3%之间。收缩应力是光敏树脂固化必然存在的一种状态。在光固化过程中以及打印完成后的二次固化（固化不充分的情况下，日常光照或紫外灯照射会产生二次固化），树脂都会产生收缩，树脂固化收缩会导致收缩应力的产生，应力较大时会引起工件的尺寸变小、翘曲变形、表面开裂等现象。影响收缩应力的因素主要有两个方面：一是材料的本身性质；二是固化的过程。现有大部分方案是从材料角度，降低材料本身的收缩率。从光固化原理上来讲，收缩不可避免，因此优化固化过程非常重要，也非常必要。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于加强光固化3D打印模型表层固化强度的处理方法及装置，以至少解决现有技术中 3D打印模型由于后期二次固化材料收缩程度高导致的尺寸变小、开裂、部分切片翘曲的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于3D打印的充分固化处理方法，包括：获取3D打印模型的切片；分析所述切片，得到表层区域和非表层区域；对所述非表层区域进行曝光固化；对所述表层区域进行充分曝光固化。

可选的，所述分析所述切片，得到表层区域和非表层区域包括：根据本层切片、上邻/下邻多层切片、预设的表层厚度信息，或根据本层切片、3D模型数据、预设的表层厚度信息，基于预设的模型进行计算分析，并得到分析结果；根据所述分析结果，识别并生成所述切片的表层区域和非表层区域。

可选的，所述对所述表层区域和非表层区域进行曝光固化包括：获取所述表层区域的范围数据和所述非表层区域的范围数据；根据所述非表层区域的范围数据进行曝光固化处理。

可选的，所述对所述表层区域再次进行充分曝光固化包括：获取所述曝光固化后所述切片表层区域的范围数据；对曝光固化后所述切片表层区域的范围数据进行充分曝光固化。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种用于3D打印的固化处理装置，包括：获取模块，用于获取3D打印材料的切片；分析模块，用于分析所述切片，得到表层区域和非表层区域；固化模块，用于对所述非表层区域进行曝光固化；充分固化模块，用于对所述表层区域进行充分曝光固化。

可选的，所述分析模块包括：分析单元，用于分析所述切片的表面结构，得到分析结果；识别单元，用于根据所述分析结果，识别并生成所述切片的表层区域和非表层区域。

可选的，所述固化模块包括：获取单元，用于获取所述表层区域的范围数据和所述非表层区域的范围数据；固化单元，用于根据所述非表层区域的范围数据进行曝光固化处理。

可选的，所述充分固化模块包括：获取单元，还用于获取所述切片表层区域的范围数据；充分固化单元，用于对所述切片表层区域的范围数据进行充分曝光固化。